Mantenimiento y Conservación...
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Mantenimiento y Conservación de
Carreteras
Ing. Luis Alfonso Moreno Ponce
Ing. Glider Nunilo Parrales Cantos
Ing. Denny Augusto Cobos Lucio
Ing. Manuel Octavio Cordero Garcés
Ing. Jaime Adrián Peralta Delgado
Ing. Francisco Segundo Ponce Reyes
Ing. Byron Patricio Baque Campozano
Ing. Julio Cesar Pino Tarragó
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Editorial Área de Innovación y Desarrollo,S.L.
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ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE GENERAL .............................................................................................................................................. 7
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................................................ 9
INDICE DE FIGURAS .......................................................................................................................................... 9
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN A LA CONSERVACIÓN VIAL ................................................................................ 11
1.1 INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA. ........................................................................................................... 11 1.2 CONCEPTOS, OBJETIVOS E IMPORTANCIA DE LA CONSERVACIÓN VIAL ..................................................... 11 1.3 VISIÓN PANORÁMICA DE LA CONSERVACIÓN DE CARRETERAS EN ECUADOR Y EN OTRAS PARTES DEL
MUNDO ............................................................................................................................................................ 12
CAPITULO II: SISTEMA DE GESTIÓN PARA LA CONSERVACIÓN ........................................................................ 16
2.1 DEFINICIÓN Y OBJETIVOS DE UN SISTEMA DE GESTIÓN PARA LA CONSERVACIÓN ..................................... 16 2.1.1 Definición ............................................................................................................................................ 16
2.2 ESTRUCTURA PARA LA GESTIÓN EXISTENTE EN ECUADOR ......................................................................... 21 2.3 INVENTARIO VIAL ........................................................................................................................................ 22 2.4 EXPEDIENTE DE LA VÍA ................................................................................................................................ 25
CAPITULO III. EL DIAGNÓSTICO DEL ESTADO DEL PAVIMENTO ....................................................................... 26
3.1 INSPECCIÓN VISUAL .................................................................................................................................... 26 3.2 CATÁLOGO DE DETERIORO. ........................................................................................................................ 26 3.3 TIPOS DE PAVIMENTOS. .............................................................................................................................. 26 3.4 FALLOS CARACTERÍSTICOS EN LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES Y SEMIRÍGIDOS. CAUSAS DE LOS FALLOS ...... 27 3.5 FALLOS CARACTERÍSTICOS EN LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS. CAUSAS DE LOS FALLOS .................................. 30 3.6 PRINCIPALES TIPOS DE DETERIOROS QUE AFECTAN A LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES DE NUESTRO PAÍS. CLASIFICACIÓN. POSIBLES CAUSAS. .................................................................................................................. 33
3.6.1 FAMILIA DE LAS DEFORMACIONES ..................................................................................................... 34 3.6.2 FAMILIA DE LAS FISURAS .................................................................................................................... 36 3.6.3. FAMILIA DE LAS SEGREGACIONES...................................................................................................... 40 3.6.4. FAMILIA OTROS DETERIOROS ............................................................................................................ 43
CAPITULO IV. EVALUACIÓN DEL ESTADO DEL PAVIMENTO............................................................................. 46
4.1 ÍNDICES DE ESTADO .................................................................................................................................... 46 4.2 ÍNDICES PARA LA EVALUACIÓN SUPERFICIAL .............................................................................................. 46 4.3 ÍNDICES PARA LA EVALUACIÓN ESTRUCTURAL ........................................................................................... 47 4.4 ÍNDICES SUBJETIVOS Y OBJETIVOS. ............................................................................................................. 48 4.6 ÍNDICES INTERNACIONALES (PSI, PCI) ......................................................................................................... 48
4.6.1 Present Service ability Index (PSI). ...................................................................................................... 48 4.6.2 Pavement Condition Index (PCI) ......................................................................................................... 49
4.7 ÍNDICES UTILIZADOS EN ECUADOR ............................................................................................................ 54 4.8 METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DEL ESTADO DEL PAVIMENTO....................................................... 55
CAPITULO V. TRABAJOS DE CONSERVACIÓN .................................................................................................. 60
5.1 CLASIFICACIÓN DE LOS TRABAJOS DE CONSERVACIÓN .............................................................................. 60 5.2 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE CADA UNO .......................................................................................... 62 5.3 REHABILITACIÓN SUPERFICIAL, TECNOLOGÍA, MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS ................................ 74 5.4 REFUERZO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. .......................................................................... 82 5.5 MÉTODO DE EQUIVALENCIA DE CAPAS ...................................................................................................... 86 5.6 MÉTODO BASADO EN DEFLEXIONES ........................................................................................................... 89
CAPITULO VI. ALGUNOS TRABAJOS DE CONSERVACIÓN ................................................................................. 99
6.1-GENERALIDADES. ....................................................................................................................................... 99 6.2-MATERIALES QUE COMÚNMENTE SE EMPLEAN ........................................................................................ 99 6.3.-TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO LOCALIZADAS. ...................................................................................... 101 6.4.- TRABAJOS DE CONSERVACIÓN EN UNA EXTENSIÓN DE CARRETERA. ..................................................... 106
6.4.1.-Fresado del pavimento .................................................................................................................... 107 6.4.2.-Tratamientos superficiales con riego. ............................................................................................. 108
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6.4.3.-Tratamientos superficiales con lechadas (slurry seal). .................................................................... 110 6.4.4.-Tratamientos superficiales con capas finas de mezcla asfáltica en caliente. .................................. 111 6.4.5.-Características de capas de rodadura de mezcla asfáltica. ............................................................. 113 7.4.6-Incrustación ...................................................................................................................................... 113 6.4.6-Reciclado. ......................................................................................................................................... 114 6.4.7-Riego en negro (Foq Seal). ................................................................................................................ 114 6.4.8- Rejuvenecedores (Rejuvenators) ..................................................................................................... 115
6.5-JERARQUÍA DE LOS TRABAJOS DE CONSERVACIÓN EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS. ................................. 115 6.6.-TIPOS Y DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS TRABAJOS DE MANTENIMIENTO EN LOSAS DE HORMIGÓN. ... 116
6.6.1-Capas De Sellado. ............................................................................................................................. 116 6.6.2-Reparacion De Grietas ...................................................................................................................... 117 6.6.3-Losas Con Balanceo Y Losas Asentadas. ........................................................................................... 120 6.6.4-Reparación De Juntas ....................................................................................................................... 121 6.6.4-Sellantes Y Cuidados A Tener En El Sellado De Juntas Y Grietas. ...................................................... 123 6.6.5-Caso De Los Pavimentos Continuamente Reforzados. ..................................................................... 124 6.6.6-Trabajos Para Restituir Características Superficiales Importantes ................................................... 124
6.7-JERARQUÍA DE LOS TRABA-OS DE CONSERVACIÓN EN PAVIMENTOS DE CONCRETO .............................. 125 6.8- TRA BA JO S EN VÍAS NO PAVIMENTADAS. ............................................................................................... 126
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................................. 129
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ÍNDICE DE TABLAS TABLAS 1. 1 KILOMETRAJE VIAL DE LOS DIFERENTES TIPOS DE VÍAS. .................................................................... 12
TABLAS 3. 1 DEFORMACIONES. .............................................................................................................................. 27 TABLAS 3. 2 ROTURAS ........................................................................................................................................... 28 TABLAS 3. 3 DESPRENDIMIENTOS .......................................................................................................................... 29 TABLAS 3. 4 EXUDACIONES. .................................................................................................................................. 30 TABLAS 3. 5 DEFORMACIONES ............................................................................................................................... 31 TABLAS 3. 6 ROTURAS ........................................................................................................................................... 31 TABLAS 3. 7 DESPRENDIMIENTOS .......................................................................................................................... 32 TABLAS 3. 8 FLUENCIAS ........................................................................................................................................ 32 TABLAS 3. 9 OTROS DEFECTOS .............................................................................................................................. 32
TABLAS 4. 1 ESTADOS Y CALIFICACION ................................................................................................................. 55 TABLAS 4. 2 ESTADOS Y CALIFICACIONES ............................................................................................................. 55 TABLAS 4. 3 COEFICIENTE DE INFLUENCIA ............................................................................................................ 56 TABLAS 4. 4 MUESTRAS Y POSICIONN .................................................................................................................... 58
TABLAS 5. 1 SON SOLAMENTE CIFRAS ORIENTATIVAS QUE SE SEÑALAN. .............................................................. 76 TABLAS 5. 2 TIPOS DE MESCLAS EN PLANTAS ........................................................................................................ 79 TABLAS 5. 3 EFECTO DE LOS EJES SOBRE EL DETERIORO SEGÚN ESTUDIOS DE L´ÉCOLE NATIONALE DES PONTS ET
CHAUSSÉES. ................................................................................................................................................. 85 TABLAS 5. 4 .......................................................................................................................................................... 87 TABLAS 5. 5 COEFICIENTES B PARA UTILIZAR EN EL CÁLCULO DE KT SEGÚN (6). ................................................. 92 TABLAS 5. 6 .......................................................................................................................................................... 93
TABLAS 6. 1 TIPOS DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES Y COMPOSICIÓN DE CAPAS. ............................................. 109 TABLAS 6. 2 JERARQUÍA DE LOS TRABAJOS QUE ESTABLECE EL HDM EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS .................. 115 TABLAS 6. 3 JERARQUÍA DE LOS TRABAJOS DE MANTENIMIENTO APLICABLES A CALZADAS DE PAVIMENTO DE
HORMIGÓN DEL TIPO JP .............................................................................................................................. 125
INDICE DE FIGURAS FIGURA 2. 1 GRANDES ETAPAS PARA LA GESTIÓN DE PAVIMENTOS. ...................................................................... 18
FIGURA 5. 1 SECCION TRASVERSAL DE UNA REPARACION COCIDA ......................................................................... 69 FIGURA 5. 2 PLANTAS DE FISURA COCIDAS ............................................................................................................ 69 FIGURA 5. 3 REPARACION DE FISURA EN LOSA CON ANGULO ................................................................................. 70 FIGURA 5. 4 PENDIENTE TRASVERSAL .................................................................................................................... 72 FIGURA 5. 5 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE DISEÑO DE REFUERZOS ............................................................. 83 FIGURA 5. 6 ............................................................................................................................................................ 88 FIGURA 5. 7 DEFLECTOGRAMA .............................................................................................................................. 90 FIGURA 5. 8 ............................................................................................................................................................ 95 FIGURA 5. 9 ............................................................................................................................................................ 95
FIGURAS 6. 1 SECCIÓN TRANSVERSAL DE UNA REPARACIÓN CON FISURA COCIDA. .............................................. 119 FIGURAS 6. 2 PLANTA DE FISURAS COCIDAS ........................................................................................................ 119 FIGURAS 6. 3 REPARACIÓN DE FISURA EN LOSA CON ÁNGULO AGUDO. ................................................................ 120 FIGURAS 6. 4 PENDIENTES TRAVERSALES ............................................................................................................ 126
FIGURAS 6.5 SINOPSIS DE ALGUNOS TRABAJOS, EN CASO DE DETERIOROS LOCALIZADOS, QUE SE
RECOMIENDAN PARA PAVIMENTOS ASFÁLTICOS…………………………………………..........................132
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CAPITULO I: INTRODUCCIÓN A LA CONSERVACIÓN VIAL
1.1 INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA.
En el día de hoy daremos inicio a una nueva asignatura cuyo nombre es Mantenimiento y
Conservación de Carreteras, la cual persigue como objetivo general que los estudiantes sean
capaces de diagnosticar y evaluar el estado de una vía, así como de proponer los trabajos a
realizar para garantizar una adecuada conservación de la misma, partiendo de la inspección
visual.
La asignatura está constituida por 7 temas:
• -Tema 1: Introducción a la conservación vial.
• -Tema 2: Sistemas de gestión para la conservación.
• -Tema 3: El diagnóstico del estado del pavimento.
• -Tema 4: Auscultación del pavimento.
• -Tema 5: Evaluación del estado del pavimento.
• -Tema 6: Trabajos de Conservación.
• -Tema 7: Estrategias de Conservación.
El tiempo total de la asignatura es 72 horas, de las cuales 60 horas corresponden a la docencia
(conferencias, clases prácticas, seminarios, visitas y laboratorios) y 12 horas de componente
laboral.
Para la calificación de cada estudiante en la asignatura se considerará:
- el resultado de las pruebas intrasemestrales (2).
-el resultado de la práctica laboral.
-el resultado de las clases prácticas y seminarios.
-el resultado de las prácticas de laboratorio y visitas.
1.2 CONCEPTOS, OBJETIVOS E IMPORTANCIA DE LA CONSERVACIÓN
VIAL
Términos y definiciones:
Conservación: Conjunto de trabajos que se ejecutan para obtener la durabilidad, seguridad y
eficiencia máxima y mantener las características estéticas de la construcción.
Mantenimiento: Trabajo periódico de carácter preventivo y planificado que se realiza en las
construcciones durante su explotación para conservar las propiedades y capacidades
funcionales que son afectadas por la acción del uso, agentes atmosféricos o su combinación,
que sus elementos componentes fundamentales sean objeto de su modificación o sustitución
total o parcial. Su planificación se basa en la durabilidad de sus elementos componentes.
Reparación: Trabajo que se realiza en las construcciones durante su explotación para arreglar
o sustituir partes o elementos componentes deteriorados.
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Según el Manual Internacional de Conservación de Carreteras:
Conservación: Engloba aquel conjunto de actividades encaminadas a preservar tales vías en
condiciones de circulación segura, cómoda y fluida a un mínimo costo global para la sociedad.
La conservación vial tiene como objetivos:
- Preservar el patrimonio vial de forma eficiente.
- Garantizar una circulación lo más segura, cómoda y fluida posible en las carreteras
existentes.
Las carreteras son un patrimonio nacional enorme y requieren conservación para mantenerlas
en condiciones satisfactorias y ofrecer circulación segura y con bajo costo al usuario, con
velocidad apropiada. Una conservación tardía o insuficiente aumentará el costo final de
reparación, elevará los costos de funcionamiento para el usuario, aumentará molestias y
reducirá seguridad. Precisamente en estos aspectos radica la importancia de la conservación
vial.
Importancia de la conservación vial:
1. Permite preservar un elemento de nuestro patrimonio nacional.
2. Garantiza una circulación segura de los usuarios a una velocidad apropiada.
3. Reduce los costos de reparación a un mínimo.
1.3 VISIÓN PANORÁMICA DE LA CONSERVACIÓN DE CARRETERAS EN
ECUADOR Y EN OTRAS PARTES DEL MUNDO
Ecuador comprende el conjunto de caminos de propiedad pública sujetos a la normatividad y
marco institucional vigente. La Red Vial Ecuatoriana está dividida de la siguiente manera: Red
Vial Estatal que comprenden las vías primarias y vías secundarias, la Red Vial Provincial las
vías terciarias, y la Red Vial Cantonal que comprende los caminos vecinales.
En la tabla 1.1 se muestra el kilometraje vial, para los diferentes tipos de vía con que contamos.
Tablas 1. 1 Kilometraje vial de los diferentes tipos de vías.
RED VIAL NACIONAL SEGUN CATEGORIA DE CAMINO
CLASIFICACION DE CAMINOS LONGITUD KM. % TOTAL DE LA RED
CAMINOS PRIMARIOS 5.608.84 12.98
CAMINOS SECUNDARIOS 3.876.42 8.97
CAMINOS TERCIARIOS 11.105.93 25.71
CAMINOS VECINALES 22.153.98 51.29
CAMINOS LOCALES 452.20 1.05
TOTAL 43.197.37 100.0
La longitud total de la red se aproxima a los 42.800 km, sin tomar en cuenta los caminos locales,
la mayor extensión se encuentra en la Sierra, la región interandina del País, una de las cuatro
en las que se divide el Ecuador. El 12 % de la red vial total está pavimentada y el 57% con
superficie de rodadura afirmada, ambos aseguran la movilización continua durante todo el año
entre las regiones del país, sin embargo, algo más de la cuarta parte de la red son caminos de
tierra, presentan condiciones precarias; la mayor parte pertenece a caminos terciarios y
vecinales.
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Los organismos administrativos encargados de garantizar la conservación de estas vías a
nivel nacional son:
• Ministerio de Transporte y Obras Públicas (MTOP): vías colectoras de Primero y Segundo
Orden.
Los organismos estatales comparten la administración vial de la manera siguiente:
➢ Gobiernos Autónomos descentralizados Provinciales: caminos vecinales ya sean de
tercer, cuarto y quinto orden.
➢ Gobiernos Autónomos descentralizados Municipales: vías de las zonas urbanas.
Cada uno de estos organismos se rige por las disposiciones de Norma Ecuatoriana Vial, MTOP-
2003, que deberán ser observadas por proyectistas, constructores, y por cualquier otra persona
que desarrolle estudios y trabajos para el Ministerio de Transporte y Obras Públicas.
Para el cumplimiento de dichos objetivos el estado asigna anualmente un presupuesto a nivel
nacional, el cual se desglosa por provincias en función de las necesidades, en los momentos
actuales este presupuesto es insuficiente para cubrir todas las necesidades. En función del
presupuesto asignado se establecen los trabajos de conservación que se van a realizar
En la Norma Ecuatoriana Vial MTOP-2003, Conservación Vial. Se establece la
clasificación de los diferentes trabajos que se ejecutan para la conservación vial durante
el proceso de explotación de las vías en Ecuador.
La clasificación que plantea esta norma es la siguiente:
1. Normativa y especificación para el mantenimiento vial.
De forma general en el Manual Internacional de Conservación de Carreteras se plantean los
diferentes trabajos que se ejecutan para la conservación vial durante el proceso de explotación
de las vías en los distintos países:
a).- Actividades de Vialidad
Destinadas a preservar las condiciones de seguridad y fluidez en la circulación para lo cual debe
mantenerse la carretera libre de obstáculos o deficiencias que impidan alcanzar ese fin.
Ejemplo:
• Retirada de obstáculos producto de accidentes (vehículos en la vía, derrame de
mercancías, etc.)
• Retirada de obstáculos diversos (piedras, árboles, animales muertos, etc.)
• Falta de visibilidad por humo, niebla
• Acumulación de agua en la calzada
• Caída de señales, carteles, semáforos, roturas de barreras
• Irregularidades importantes en el pavimento
• Restricciones circunstanciales de la calzada con motivo de obras propias o de otros
organismos
• Para ejecutar las tareas necesarias destinadas a preservar las condiciones de seguridad y
fluidez de la circulación se hace necesario un sistema de vigilancia y protección que
debe conservar una ramificación de la red, la disposición de equipos móviles y
comunicación eficaz
.
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b).- Actividades de Conservación Ordinaria
Destinadas a retrasar en todo lo posible el proceso de degradación de las características
funcionales o estructurales de los elementos de la carretera y a corregir los impactos negativos
del entorno que entorpezcan el buen funcionamiento de la vía. Comprende actividades de
mantenimiento periódico y de rutina, y según su naturaleza se pueden clasificar en actuaciones
sobre:
• la zona de dominio público, que comprende los paseos y taludes. En los taludes los
trabajos que se realizan son chapea, rectificar pendiente y en los paseos se revisa que no
haya escalonamiento entre ellos y los carriles.
• los elementos de drenaje, cunetas laterales y sus desagües, tubos de drenaje,
alcantarillas. Fundamentalmente lo que se realiza en los trabajos ordinarios es destupir
las alcantarillas, limpiar las cunetas. En los trabajos periódicos lo que se realiza es
mantener las pendientes de las cunetas y coger grietas en las alcantarillas.
• el pavimento, sea el caso de carreteras propiamente pavimentadas o no. Los trabajos
ordinarios que se realizan son sellado de grietas y bacheo. En los trabajos periódicos se
realizan recapes para rehabilitar la superficie del pavimento. Regar lechada para cubrir
algún área dañada. Alguna rehabilitación estructural.
• Estructuras, en este caso están los puentes y las obras de fábrica. Los trabajos que se
realizan fundamentalmente aquí son de limpieza, trabajos en las juntas de los puentes,
pintura y mejora en defensas.
• Señalización y balizamiento, se realizan trabajos en función de mantener en buen
estado las señales, reponerlas en caso de que falten y pintar las vías para una correcta
iluminación.
• Iluminación, los trabajos que se llevan a cabo son de reposición en caso de que falte la
iluminación, mantenerlas en buen estado o arreglar las mismas en caso que fuese
necesario.
El mantenimiento periódico es también llamado reparación corriente dependiendo de las
normas de cada país.
El mantenimiento de rutina es el mantenimiento.
c).- Actividades de Conservación Extraordinaria
También llamadas de rehabilitación, que tienen por finalidad llevar a la situación inicial las
características de los elementos de la carretera. Comprende las reparaciones medias y capitales.
En la mayor parte de los países les llaman obras de rehabilitación.
En algunos casos resulta difícil establecer límites entre ciertas acciones de REHABILITACIÓN
y las de MEJORAS que pueden acompañarlas y entonces algunos autores prefieren hablar de
rehabilitación y mejoras en su conjunto.
Es así entonces que se pueden señalar actuaciones para:
• La rehabilitación y mejora estructural de un pavimento;
• La rehabilitación y mejora de su integridad superficial;
• La rehabilitación y mejora de la adherencia o de la regularidad superficial.
• También, dentro de la conservación extraordinaria, se contemplan actuaciones de
rehabilitación y mejoras para el caso de las obras de fábrica y para los taludes.
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d).- Actividades de Reconstrucción o Mejoras
Destinadas a mejorar las condiciones de seguridad, fluidez y comodidad del tráfico a través de
ampliaciones en la vía, rectificación del trazado, reconstrucción del pavimento, etc.
Aquí entran las reconstrucciones y otras mejoras derivadas de las necesidades funcionales de la
carretera, como pueden ser:
• Modificación de intersecciones o su sustitución por intercambios,
• Modificaciones de trazado,
• Supresión de accesos,
• Reforzamiento o modificación de la señalización o iluminación,
• Agregación de nuevos carriles.
e).- Actividades de defensa de la carretera y sus zonas de influencia.
Comprende las actividades de vigilancia y regulación del uso de la zona de dominio público de
la carretera; también de los usos especiales por transportes de mercancías peligrosas, medios
especiales, pruebas deportivas, etc. Comprende además la vigilancia y regulación de los
servicios ofrecidos por terceros a los usuarios de la carretera (gasolineras, talleres, etc.). En un
sentido amplio podría decirse que aquí se comprenden también las reglas de regulación para la
circulación por carreteras.
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CAPITULO II: SISTEMA DE GESTIÓN PARA LA CONSERVACIÓN
2.1 DEFINICIÓN Y OBJETIVOS DE UN SISTEMA DE GESTIÓN PARA LA
CONSERVACIÓN
2.1.1 Definición
Hay autores que prefieren hablar de Sistema de Gestión de la Conservación (SGC), para
referirse a aquellas acciones y decisiones que tienen que ver con la carretera en general, sea
para la conservación ordinaria o extraordinaria, o de otra índole (conservación de puentes y
estructuras, investigación de accidentes, gestión de la iluminación, etc.).
Otros autores definen el sistema de gestión de conservación como el procedimiento consistente
en coordinar y controlar todas las actividades encaminadas a conservar los firmes de las
carreteras, asegurando la mejor utilización posible de los recursos disponibles, es decir,
haciendo máximo el beneficio para la sociedad.
Los españoles y los Norteamericanos, en general, prefieren hablar de Sistemas de Gestión de
Pavimentos para referirse a la gestión sobre los pavimentos como tal, y definen este término
como aquel conjunto de actividades cuyo fin principal es el de establecer prioridades en las
actuaciones de rehabilitación superficial y estructural de los pavimentos de una red. Con ello
se puede llegar a determinar el presupuesto necesario para alcanzar un nivel deseado de servicio
en la red o, dado un presupuesto fijo, dónde, cuándo y cómo intervenir para alcanzar el mayor
nivel de servicio disponible.
Objetivos de un SGC
• Minimizar costos
• Maximizar beneficios
Partes que lo integran
De manera general cualquier sistema de gestión debe contener los siguientes pasos:
PLANIFICACIÓN
PROGRAMAS Y PRESUPUESTOS
PROGRAMACION DETALLADA
REALIZACION DE ACTIVIDADES
SUPERVISION Y RECOGIDA DE DATOS
DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS
EVALUACION DE LA EFICACIA
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En el caso particular de un SISTEMA DE GESTIÓN PARA LA CONSERVACIÓN
(SGC) pudiera pensarse en los pasos siguientes:
1. Tramificación de la red
2. Inventario de elementos a conservar
3. Relación y tipificación de actividades.
4. Método de asignación de cuantías de actividades a los elementos.
5. Programa anual y presupuesto.
6. Programación detallada y asignación de recursos.
7. Realización de los trabajos.
8. Supervisión de los trabajos y recogida de datos sobre su ejecución.
9. Evaluación de la eficacia y conclusiones para mejora de las fases anteriores.
Una breve descripción de cada una de estas actividades es la siguiente:
1. Tramificación de la red.
Consiste en dividir en tramos la red, lo cual se puede hacer según diversos criterios:
✓ Según tipo y jerarquía de la carretera;
✓ medio suburbano o rural;
✓ nivel y tipo de tráfico;
✓ área climática;
✓ zona administrativa para la conservación.
2. Inventario de elementos a conservar.
Deben cuantificarse y hacer referencia a los elementos sobre los cuales se acometerán las
actividades de mantenimiento. La cuantificación se puede hacer por longitud, superficie o
unidad según lo más conveniente para asignar operaciones.
3. Relación y tipificación de actividades
Debe contarse con un listado de actividades tipificadas.
Para cada actividad se puede elaborar una ficha que recoja:
✓ la manera más eficaz de realizarla.
✓ nivel a alcanzar con la actuación;
✓ toma de datos necesarios para el seguimiento y evaluación de la actividad
4. Método de asignación de cuantías
Las cuantías se pueden asignar de dos formas:
- basado en el estado del elemento se asignan las cuantías necesarias para alcanzar los
niveles deseados.
- se asignan cuantías medias dejando para la programación detallada los ajustes
necesarios.
5. Programa anual y presupuesto
Según las cuantías asignadas se calculan los recursos necesarios y aplicando los costos de
los mismos se llega al presupuesto. A partir de la asignación de cuantías puede calcularse
la mano de obra, materiales, maquinarias…
Nota:
El programa anual es la base para la aprobación del presupuesto.
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C B
R Á
I S
T I
E C
R O
I S
O
S
ADQUISICION DE DATOS
ANALISIS DE LA
EVALUACION
DE ESTRATEGIAS
PROGRAMACIÓN Y
REALIZACIÓN
DE
ACTUACIONES
6. Programación detallada y asignación mensual de recursos
En este paso se determina con mayor precisión las prioridades, actividades necesarias y su
cuantía, realizándose siempre una previa comparación con las cantidades asignadas por la
programación anual para evitar se excedan cifras presupuestadas.
Nota:
A partir de esta programación se emiten órdenes de trabajo que sirven de base para la
preparación de equipos y recursos, así como, para el pago de las actividades si son contratadas.
7. Realización de los trabajos
Se llevan a cabo los trabajos por los equipos propios o contratados de acuerdo a las normas
de calidad establecidas.
8. Supervisión de los trabajos y recogida de datos sobre su ejecución
Consiste en supervisar los trabajos. Además, se emitirán partes de trabajo que recogen
información sistemática de datos para seguir la eficacia, estos partes deben incluir:
actividad realizada, localización, magnitud, recursos empleados y equipo de personas que
llevó a cabo la obra.
9. Evaluación de la eficacia y conclusiones para la mejora de las fases anteriores
Se hace comparando los objetivos propuestos y los alcanzados.
Nota:
Las conclusiones que de aquí se obtengan permitirán mejorar otras programaciones y adoptar
medidas para evitar desviaciones no justificadas.
En el caso de los SISTEMA DE GESTIÓN DE PAVIMENTOS, el español Francisco
Criado agrupa en cuatro bloques las etapas para la gestión de pavimentos.
Figura 2. 1 Grandes etapas para la gestión de pavimentos.
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El contenido de cada bloque es el siguiente:
Criterios Básicos: Conjunto de criterios de política y planificación de la conservación que
sigue la Administración de Carreteras. Se concretan en:
➢ Criterios de optimización (minimizar a largo plazo los recursos dedicados manteniendo
el servicio por encima de un nivel preestablecido; maximizar servicio para recursos
dados; incluir o no costos de operación; etc). Uso de criterios de rentabilidad económica
(costo-beneficio; costo / efectividad)
➢ Fijar plazo de planificación, teniendo en cuenta vida de los pavimentos y de los trabajos
de rehabilitación; comúnmente 10 a 20 años, e incluso hasta 30.
➢ Índices que identifican el servicio que presta el pavimento; de seguridad y comodidad.
Comúnmente textura, fricción y regularidad. Mínimos establecidos para los mismos.
➢ Índices sobre el valor estructural del pavimento, normalmente referidos al agrietamiento
por fatiga; valores mínimos según relación degradación estructural vs degradación de
regularidad y según nivel de agrietamiento máximo admisible.
➢ Conveniencia de priorizar según índice global que encierre valoración estructural y de
servicio o índices parciales.
➢ Actuaciones a programar según experiencia y reglas del arte. Pueden ser de rehabilitación
superficial (capas finas) o rehabilitación estructural (espesores significativos), que
incluye la superficial.
➢ Tipo de información que brindará el proceso de gestión para: tomar formas de decisiones
finales, es decir, recursos necesarios para mantener niveles de servicio establecidos y
viceversa, qué niveles pueden mantenerse para distintas hipótesis presupuestarias;
identificar tramos en los que se actuará; tipo de actuación a llevar a cabo según índice
empleado.
Adquisición de datos.
En general comprende:
• datos de inventario, de proyecto y expediente de la vía.
• datos de estado mediante inspección visual y auscultación según índices elegidos para
la evaluación.
• datos sobre tráfico y clima.
• historial de la construcción, mantenimiento y rehabilitación.
• datos sobre costos.
• definición de tramos homogéneos atendiendo a las características geométricas y
estructurales de los pavimentos, tráfico y cargas soportadas, fechas y condiciones de
ejecución, acciones medioambientales a que están sometidos.
Se establece banco de datos básicos que pudiera tener dos niveles: un primer nivel de datos
brutos y otro segundo de datos elaborados para la gestión de pavimentos. Puede contener los
trece módulos siguientes: geometría, fricción, deflexiones, regularidad superficial,
degradaciones superficiales, roderas, actuaciones en las carreteras, accidentes, pavimentos,
tráfico y clima, índices.
Antes de recoger los datos y establecer la base de datos es muy importante que se conozcan las
decisiones que se quieran influir. Deben recogerse datos referidos únicamente a las decisiones
que se quieran conocer y no para todas las decisiones que pudieran conocerse.
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Es importante que la base de datos sea flexible, permitiendo la modificación de los módulos y
su contenido y la interrelación entre ellos. Debe ser capaz de adaptarse a los cambios
tecnológicos y de organización en los organismos de carreteras.
Con la información de la base de datos pueden elaborarse informes útiles tales como:
• Parte de deficiencias de un tramo cualquiera de pavimento (agrietamientos, roderas,
regularidad, etc) que exceda límites determinados de los mismos.
• Información gráfica de la variación histórica (con el tiempo) de un daño determinado,
en función de la edad y el volumen de tráfico de un tramo específico.
• Actuaciones de conservación llevadas a cabo en determinado tramo.
• Resultados de inventario por tipo de pavimento, zona de conservación o tramo.
• Evolución, con el tiempo, de los índices que miden el estado del firme.
Análisis y evaluación de estrategias.
Para establecer estrategias es necesario tener idea, lo más aproximada posible, de la evolución
del pavimento, lo que depende de varios factores. Para ello se establecen modelos sencillos por
tipo de firme en la red; determinísticos inicialmente y, más recientemente, probabilísticos, dado
el carácter aleatorio de los factores que intervienen. Conociendo, aunque con aproximación, la
evolución de los índices y el efecto que sobre ellos causan las diferentes actuaciones, se puede
estudiar para cada tipo de pavimento la estrategia de rehabilitación más conveniente. El análisis
costo-beneficio puede ayudar a ello; las técnicas de optimización son muy apropiadas. Se llega
así a establecer, para cada tipo de pavimento según el tráfico que soporta y la calificación de su
estado actual, una determinada secuencia de actuaciones en el período considerado y se hace
posible evaluar el volumen general de actuaciones y su costo La Programación Matemática
constituye una herramienta muy poderosa para abordar este tipo de problema, sea con
restricciones presupuestarias o no.
Programación detallada y realización de las actuaciones.
Esta es una de las decisiones más importantes en la gestión de pavimentos, por la incidencia
que tiene en el presupuesto destinado a la conservación y en el servicio que presta la red. La
programación detallada normalmente abarca el período de un año, y en ella intervienen, además
de los factores técnico-económicos, los factores político-sociales, por lo que significa la
transitabilidad de la vía para la comunidad. Considerando todo esto, además de los resultados
de la etapa estratégica anterior, se prepara la propuesta de tramos a rehabilitar; aquellos cuyos
proyectos sean económicamente viables, por lo que puede suceder que hayan algunas
actuaciones que se adelanten en el tiempo y otras se atrasen.
En esta situación la gestión de pavimentos debe ser de mucha ayuda para distribuir
geográficamente los recursos de una manera objetiva y para estudiar las repercusiones de las
modificaciones de la estrategia inicial.
BENEFICIOS DE UN SGC
• Provee un Procedimiento Sistemático de buscar, organizar y guardar información
referente a carreteras evitando que la información se encuentre en la cabeza de 1 ó 2
personas y pueda perderse.
• Disponibilidad en tiempo y forma de información del estado técnico de la carretera,
acciones de mantenimiento y rehabilitación y sus costos.
• Habilidad de evaluar las consecuencias de definir el mantenimiento.
21
• Mejor programación de las actividades de mantenimiento y rehabilitación.
• Programas y presupuestos a largo plazo lógicos y consistentes.
• Mejor comunicación de las necesidades de mantenimiento y rehabilitación como es
mostrando el impacto del nivel presupuestario sobre el estado de las carreteras de la red
y que pasaría de no realizarse el mantenimiento.
• Minimización de los costos necesarios para las actividades de mantenimiento y
rehabilitación en proyectos individuales.
• Pueden establecerse prioridades para tener los máximos beneficios del dinero
disponible, buscando la combinación y programación de proyectos más efectivos desde
el punto de vista económico.
• Reconocimiento de los usuarios.
Motivación: En la próxima actividad continuaremos aprendiendo sobre la gestión de la
conservación, específicamente veremos cómo se confeccionan el inventario y el expediente de
una vía, para lo cual será necesaria la realización de la siguiente tarea:
• Visitar el Centro Provincial de Vialidad (Ubicación de acuerdo a cada país) e investigar
los elementos a considerar para preparar el expediente de una vía.
2.2 ESTRUCTURA PARA LA GESTIÓN EXISTENTE EN ECUADOR
Teniendo en cuenta los objetivos de un sistema de gestión de carreteras:
1. Determinar las necesidades para la conservación vial.
2. Ayudar en el análisis de las diferentes variantes y las estrategias a seguir en la
conservación de las redes viales.
3. Proporcionar información para elaborar los programas a corto, mediano y largo plazo;
así como para la toma de decisiones con mayor objetividad en todos los momentos.
Además, sabiendo que para dar respuesta a la problemática existente en la vialidad se necesita
tener un DIAGNOSTICO que permita conocer el estado técnico en que se encuentra la red así
como el marco financiero necesario para restablecer el Índice de Servicio deseado en la vía, así
como un PRONOSTICO para saber cuál será el estado técnico de la vía y el marco financiero
necesario para su conservación a mediano y largo plazo, se vienen realizando trabajos en el país
para lograr la implementación de un sistema de gestión para las carreteras.
Toda la información necesaria, forma la base de datos del Sistema, esto no es más que un
conjunto de ficheros que interactúan entre sí, modificables y que se actualizan periódicamente.
Para obtener todos los datos necesarios y comenzar a elaborar los ficheros se han analizado las
etapas siguientes, las cuales se han cumplido en mayor o menor medida de acuerdo al
presupuesto disponible anualmente, lo que si todavía no se puede hablar de un Sistema de
Gestión porque estas partes no se han integrado en un todo:
ETAPA TECNICA: Comprende los trabajos de:
• Codificación Vial: Es necesario darle un código a cada vía para su mejor identificación
dentro del municipio, provincia y país.
• Inventario Vial: Es la captación en el terreno de los elementos poco variables en las vías.
Como referencia se puede tomar el km en carreteras y la cuadra en vías urbanas. Existe la
Metodología para realizarlo. Estos elementos tomados directamente en la vía son datos
geométricos y estructurales.
22
• Evaluación de las Vías : Es donde se obtiene el estado físico de la vía, para lo cual se puede
emplear dos métodos :
1. Evaluación Visual: Permite de forma ágil obtener una valiosa información sobre el
estado técnico de las vías. Para esto de emplea el Catálogo de Desperfectos en
Pavimentos.
2. Evaluación con Instrumentos: Considera el estado superficial y estructural de los
pavimentos, es más costosa por lo que no se aplica a toda la red de vías, sino solo donde
la evaluación visual lo determine. Permite conocer parámetros como la rugosidad,
deflexión, fricción, textura, etc.
• Datos de Diseño y explotación: Son datos como: velocidad, sección transversal, pendiente,
período de diseño, intensidad de tránsito, carga por eje, accidentalidad, etc. Comprende
también los datos medioambientales de vulnerabilidad, inundaciones, etc. Para esto se
necesita de un equipamiento y grupos de trabajo.
Todos estos datos nos permiten:
a) Elaborar el expediente de cada vía.
b) Trabajar en el Regist
c) ro Nacional de Vías.
d) Trabajar en el Atlas Vial Nacional.
e) Contar con la cantidad real de km de vías en sus diferentes categorías.
f) Tener actualizado el estado físico de las vías.
ETAPA ECONOMICA
En esta etapa se hacen análisis de costo-beneficio, factibilidad y se trazan directivas económicas
para enfrentar el creciente deterioro de la red vial.
Se hace necesario desarrollar un modelo que pronostique la degradación que sufren nuestras
vías con el tiempo, (o sea la progresión de los deterioros) y de acuerdo al tránsito y condiciones
de explotación
Con todos estos datos se obtienen variantes y alternativas para la ejecución del plan de
conservación vial, donde se escogerá la más factible de acuerdo a las condiciones existentes.
Todo este trabajo se realiza sobre una base georreferenciada, la cual posibilita representar en
pantalla o imprimir en papel cualquier información, incluso hasta el más mínimo detalle.
2.3 INVENTARIO VIAL
El Inventario vial se realiza a lo largo y ancho de la vía, con un equipamiento elemental (cinta
métrica, mira, teodolito, etc.) para poder conocer los datos sobre su geometría, obras de
fábrica mayores y menores, señalización, etc.
Especialistas del Centro Nacional de Vialidad elaboraron una Metodología para el
inventario de los parámetros fijos, a continuación se relacionan todos los datos a medir en
el terreno:
1. Ubicación o situación (Escrita y Gráfica)
23
1.1. Código (incluye nombre)
1.2. Kilometraje (inicio y final)
2. Longitud del tramo (Escrita y Gráfica)
Se da en metros y se determina a partir del kilometraje medido por el eje de la vía.
3. Sección transversal (Escrita y Gráfica)
3.1. Ancho de los carriles.
Se miden perpendicularmente (en metros) al eje de la vía, chequeándose continuamente
a lo largo del kilómetro, a juicio del especialista.
En caso de variación se señalará el inicio y el fin de la misma, con su correspondiente
kilometraje.
3.2. Número de carriles.
Se cuentan los que existen en el kilómetro analizado, especificándose el sentido de
circulación de los vehículos.
Se procederá en caso de variación de la misma forma que en el punto anterior.
3.3. Ancho de los paseos.
Se miden perpendicularmente (en metros) al eje de la vía, chequeándose continuamente
a lo largo del kilómetro.
En caso de variación se señalará el inicio y final de la misma, con su correspondiente
kilometraje.
3.4. Ancho de la mediana o Separador central
Se mide perpendicularmente al eje de la vía, a ambos lados del mismo.
En caso de variación se señalará el inicio y fin de la misma, con su correspondiente
kilometraje.
4. Elementos que componen el tramo.
4.1. Tipo de pavimento (Escrita).
Carriles: Se determinará por apreciación visual a menos que se conozca
por referencia su estructura.
Paseos: Se determinará por apreciación visual, especificando si están pavimentados o
no. De ser posible especificar el tipo de tratamiento.
4.2. Defensas o barreras de seguridad (Escrita y Gráfica).
Tipo: Se definirá por inspección visual.
Ubicación: Se señalará el kilometraje de inicio y fin donde se hayan colocado,
indicando esto a ambos lados.
Longitud: Se determinará con los valores anteriores.
4.3. Obras de fábrica menores (Gráfica y Escrita).
Se determinarán las dimensiones de la sección de la obra de fábrica, luz y altura o
diámetro, indicándose cuando sea de más de un elemento visto transversalmente.
Su ubicación según kilometraje, la longitud y si está en esviaje, su ángulo con respecto
a la normal al eje de la vía.
24
La pendiente se determinará mediante la nivelación que nos permita conocer los valores
de invertida a la entrada y salida de la obra de fábrica.
Datos de la sección transversal por el eje de la obra de fábrica (valores de las cotas de
pavimento y paseos así como distancia de los taludes).
4.4. Obras de fábrica mayores (Gráfica y Escrita)
En este caso se encuentran los puentes y pasos a desnivel.
Para el inventario vial se determinará la longitud total y las luces parciales, así como el
ancho de la estructura.
4.5. Obras de drenaje superficial (Gráfica y Escrita)
En el caso de contenes, cunetas, canales y badenes, se determinará la ubicación y
kilometraje del inicio y final donde se encuentren a ambos lados de la vía, definiéndose
de forma clara su tipo.
4.6. Mediana o separador central (Gráfica y Escrita)
Tipo: Definir el mismo por inspección visual, declarando su composición (banda
sonora, barrera metálica, césped, etc.)
4.7. Tipo de terreno (Gráfica y Escrita)
Especificar si es llano, ondulado o montañoso según las normas MTOP-2003
4.8. Intersecciones (Gráfica y Escrita)
Tipo: Definir según inspección visual, delimitando su área de desarrollo.
Ubicación: Se determinará en la intersección que forman los ejes de las carreteras que
se cruzan según kilometraje.
En el caso de las rotondas, se ubicarán según el kilometraje del centroide de las mismas,
por el eje de la vía principal que le cruce, que puede ser inventariada o no.
Hacer un croquis detallado de todas las soluciones.
4.9. Intercambios (Gráfica y Escrita)
Tipo: Definir según inspección visual, delimitando su área de desarrollo.
Ubicación: Se determinará en la intersección que forman los ejes de las carreteras que
se cruzan según kilometraje.
Hacer croquis de la solución que exista.
4.10. Cercas de protección (Gráfica y Escrita)
Tipo: Definir según inspección visual.
Ubicación: Se señalará el kilometraje de inicio y fin, donde se hayan colocado,
indicando esto a ambos lados.
Longitud: Se determinará con valores anteriores.
4.11. Taludes protegidos (Gráfica y Escrita)
Ubicación: Se ubicarán según kilometraje de inicio y fin, donde se encuentre la
protección.
Longitud: Se determinará con los valores anteriores.
De ser posible se definirá el tipo de protección.
4.12. Obstáculos (Gráfica y Escrita)
25
Ubicación y distancia: Se determinará según kilometraje, tomándose la distancia al eje
de la vía por la normal (ordenada).
4.13. Redes Técnicas (Gráfica y Escrita)
Ubicación y distancia: Se determinará según kilometraje, tomándose la distancia al eje
de la vía por la normal (ordenada).
4.14. Pasos a nivel con ferrocarril Gráfica y Escrita)
Ubicación: Se determinará según kilometraje indicando si existe esviaje.
5. Geometría de la carretera
Esta se determinará con el equipamiento mínimo y adecuado para obtener una precisión de
1:2 000 en la planta y la correspondiente a una 2da categoría para los puntos que se
incorporarán a la red geodésica del país.
5.1. Planta.
• Tramos rectos (kilometraje inicio y final)
• Tramos curvos (kilometraje inicio y final, o sea, PC y PT de las curvas tomadas
como circulares y su grado de curvatura cuando no se conozcan sus detalles).
• Visibilidad de parada (tramos donde no exista).
• Visibilidad de adelantamiento o paso (tramos donde no exista).
Los datos de estas distancias serán los normados de acuerdo al MTOP-2003
5.2. Perfil.
• Tramos rectos (kilometraje inicio y final además determinar los valores de las
rampas y pendientes).
• Tramos curvos (kilometraje inicio y final, o sea, PC y PT de las curvas verticales,
todas son parabólicas).
• Visibilidad de parada (tramos donde no exista. Analizar de conjunto con la
planta).
• Visibilidad de adelantamiento (tramos donde no exista. Analizar de conjunto con
la planta).
5.3. Faja de la vía.
• Ancho del emplazamiento.
a) De cerca a cerca (si existe), si no
b) De borde superior de talud en excavación a el otro borde (Ver normas MTOP-
2003 y si no existen cercas cumplir lo establecido en esto).
c) De pie de talud a pie de talud (Ver normas MTOP-2003 y si no existen cercas
cumplir lo establecido en esto).
6. Señalización (Gráfica y Escrita)
• Señalización horizontal: Se indicará según el kilometraje correspondiente, el tipo
de señal existente en el pavimento.
• Señalización vertical: Se indicará según el kilometraje correspondiente, el tipo de
señal colocada en el lado donde se encuentre y se le adjuntará la letra P, si la misma
es un pórtico.
2.4 EXPEDIENTE DE LA VÍA
Una vez realizado el inventario vial, en el expediente de la vía se recogen las características de
mayor interés en cuanto a geometría de la vía y estructura del pavimento. Además se incluye
toda la información relacionada con la explotación de la vía y el historial de conservación en la
misma.
26
CAPITULO III. EL DIAGNÓSTICO DEL ESTADO DEL PAVIMENTO
3.1 INSPECCIÓN VISUAL
La detección de los defectos de los distintos componentes de la vía se realiza mediante:
✓ la utilización de equipos de auscultación (empleados para la detección de defectos en los
pavimentos, sistema de señalización e iluminación principalmente)
✓ mediante la inspección visual.
Una INSPECCIÓN VISUAL cuidadosa se debe realizar a pie o en un vehículo en marcha muy
lenta, deteniéndose cuando sea necesario. Los defectos detectados deben ser cuidadosamente
identificados, cuantificados y registrados.
3.2 CATÁLOGO DE DETERIORO. CATALOGO ECUADOR NO
Catálogo de deterioros: Son publicaciones oficiales que contienen:
• el nombre,
• la descripción ,
• causas posibles de los fallos en los pavimentos,
• una foto ilustrativa del mismo,
• en ocasiones, la medida límite admisible del deterioro y forma de solucionarlo.
En Ecuador se cuenta con las normas MTOP-2003, cuyas normas hacen referencia a los
Desperfectos en Pavimentos el cual abarca los tipos de pavimentos (flexible, rígido y de
adoquines).
Estos catálogos propician una clasificación común de los desperfectos, orientan la apreciación
del técnico de conservación y permiten archivar de forma fácil, comprensible y explotable los
datos de inspecciones visuales de los pavimentos.
3.3 TIPOS DE PAVIMENTOS.
Se acostumbra a dividir los pavimentos en:
✓ Flexibles,
✓ Semi-rígidos según la estructura y/o composición de sus capas.
✓ Rígidos
Los pavimentos flexibles están constituidos por capas de base y sub-base sin tratar y una capa
superior de pequeño espesor (tratamiento superficial o mezcla asfáltica en espesor reducido, no
mayor de 10 cm.) que debe resistir los esfuerzos tangenciales e impermeabilizar el cuerpo del
pavimento.
Las capas de base y sub-base deben difundir y repartir los esfuerzos verticales. Por la acción
repetida de las cargas la explanada, base y sub-base van progresivamente deformándose.
El pavimento llega al agotamiento cuando las deformaciones permanentes llegan a ser excesivas
o se producen fallos ligados a esas deformaciones, tales como fisuración generalizada,
contaminación del pavimento, hundimientos, etc.
Además, en lugar de estos fallos estructurales, se pueden producir otros de carácter superficial
ligados a la acción directa del tráfico sobre la superficie de rodadura tales como el pulimento
27
de los áridos, desprendimientos de éstos, formación de roderas ondulaciones, etc. debido a
varias causas, como se verá posteriormente.
Los pavimentos semirrígidos son aquellos que tienen la capa de base y/o sub-base
estabilizadas con un aglomerante hidráulico (cemento p.ej.) o aquellos que sin tener ni a una ni
otra tratada poseen un espesor de superficie bituminosa mayor de 15cm. En este último caso las
mezclas desempeñan un importante papel en el reparto de las tensiones.
Están sometidas a esfuerzos de flexión crecientes con las cargas y con la menor rigidez de las
capas inferiores. Normalmente, su agotamiento se produce por la fatiga del aglomerado, que se
fisura y deja de jugar su papel de repartidor de tensiones y de impermeabilizador del pavimento,
con lo que el agua tiene acceso a las capas inferiores y a la explanada, agravándose la situación.
Cuando el pavimento tiene la base tratada con aglomerante hidráulico existe el riesgo de
fisuración por tracción en la cara inferior de la base estabilizada, el que es mayor a medida que
las capas inferiores tengan menor rigidez.
Otro tipo de fallo de este tipo de pavimento es la reflexión en el pavimento de las grietas de
retracción de la base. Es también posible encontrar otros tipos de fallos (peladuras, baches, etc.)
debidos a la acción directa del tráfico, como ocurre en los pavimentos flexibles.
Los pavimentos rígidos están constituidos por una losa de hormigón, armado o no, que puede
o no descansar sobre una sub-base de suelo seleccionado o tratado. Muchas veces, para
propiciar mejor uniformidad y rodadura en la superficie, se cubre la losa de hormigón con una
fina capa de hormigón bituminoso. Los fallos característicos de los pavimentos rígidos son la
rotura por fatiga (mal diseño), grietas de retracción, escalonamiento de las losas Otros fallos,
producto de la acción directa del tráfico son: descascarillado, desgaste en las rodadas, arranque
del árido grueso, etc.
3.4 FALLOS CARACTERÍSTICOS EN LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES Y
SEMIRÍGIDOS. CAUSAS DE LOS FALLOS
A continuación se verán los tipos de fallos que aquejan a los pavimentos flexibles y semirígidos,
las posibles causas, y su nivel de gravedad, según plantea el Manual Internacional de
Conservación de Carreteras:
Pavimentos flexibles y semirrígidos.
Tablas 3. 1 Deformaciones.
Nombre
y unidad de
medida.
Definición Causas posibles Nivel de
gravedad
Rodera (Rutting)
(m)
Deformación
transversal por
hundimiento a lo largo
de la rodada.
- mezclas con insuficiente resistencia a deformación
plástica en combinación con tráfico lento, pesado,
canalizado y temperaturas elevadas,
-compactación insuficiente puede provocar su inicio
h 3cm (L)
3h5cm (M)
h5 cm (E)
Hundimiento
(Subsidence)
(m2/m)
Desnivel brusco
localizado
- degradación localizada en capas inferiores
por posible problema de drenaje.
- construcción localmente defectuosa
- desplome cavidad subterránea
- contaminación capas inferiores
- fallo localizado
h 3cm (L)
3h5cm (M)
h5 cm (E)
Blandón (bird
bath)
(m2/m)
Asiento localizado
configurado en forma de
hundimiento
- degradación capas inferiores en punto
sensible.
- rotura de canalización
h 3cm (L)
3h5cm (M)
h5 cm (E)
28
- mala construcción o contaminación local
Cordón
longitudinal
(Shoving)
(m/m)
Desplazamiento
horizon-
tal del material creando
protuberancias
prolonga-
das en la dirección del
tráfico, generalmente en
el borde calzada
- falta unión entre capas bituminosas.
- falta contención lateral de capa rodadura,
- mezclas poco estables.
- fuerzas tangenciales debidas a veh. pesados,
sobre todo en rampas.
h 3cm (L)
3h5cm (M)
h5 cm (E)
Arrollamiento
transversal
(Shoving)
(m2/m)
Protuberancias
prolonga-
das en sentido perpendi-
cular al tránsito
- falta unión entre capas bituminosas
- fuerzas tangenciales por frenazos y
aceleraciones
h 3cm (L)
3h5cm (M)
h5 cm (E)
Pavimento
ondulado
(Rippling,corruga
tio)
(m2/m)
Ondulaciones
transversales en forma
re-
gular y próximas como
chapa ondulada
- fuerzas tangenciales
- importantes
- poca estabilidad de la mezcla.
- deformación diferencial de suelo en
profundidad.
h 3cm (L)
3h5cm (M)
h5 cm (E)
Ondulación
(Wave)
(m2/m)
Onda o sucesión de
ondas distantes entre sí
- deformación diferencial del suelo en
profundidad.
- mala terminación de capas inferiores.
(L)Bajo efecto
sobre tráfico.
(M)Mediano
efecto
(E)Elevado
efecto
Tablas 3. 2 Roturas
Nombre y unidad de
medida Definición Causas posibles Nivel de gravedad.
Grieta longitudinal
central
(Centreline crack)
(m)
Grieta que sigue eje
de calzada.
- mala construcción junta long.
capa superior.
- reflejo grieta de la base.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con
desintegración(E)
Grieta long. lateral
(Pavement edge
longitudinal crack)
(m)
Rotura paralela al eje
y
próxima al borde de la
calzada.
- mala construcción de junta
longitudinal entre dos bandas
de mezcla.
- asiento diferencial cuando hay
ensanche.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Grieta transversal
(Transverse crack)
(m)
Línea de rotura
transversal
sensiblemente
perpendicular al eje.
- retracción térmica capa de
rodadura.
- retracción térmica de capas
tratadas con aglomerante
hidráulico
- mala ejecución junta transversal.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con
desintegración(E)
Grieta errática
(Meandering crack)
(m)
Rotura en forma zig-
zag
casi siempre
siguiendo
dirección
longitudinal.
- terraplén con talud inestable
- mala ejecución de la base.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Grieta parabólica
(Parabolic crack)
(m)
Línea de rotura en
forma de medialuna
en la dirección del
tráfico.
- deslizamiento capa de rodadura
por esfuerzos de frenado y
aceleración
- falta de unión de capa rodadura
con la inferior.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Piel de cocodrilo o
malla
fina (chicken wire
cracking)
Malla de líneas de
rotura
con diagonales no
mayo-
- rotura capa rodadura por
fatiga y envejecimiento
- falta capacidad portante del
pavimento o falta de espesor.
(L)muy finas y paralelas con
poca
interconexión
(M)más desarrolladas e
29
(m2) res a 20 cm - evolución de cuarteo en
malla gruesa
interconectadas
(E) desarrolladas,
interconectadas y
desintegración.
Cuarteo en malla
gruesa
(map cracking)
(m2)
Malla de líneas de
rotura
con diagonales
mayores
de 20cm
- fatiga o falta espesor del firme
- mala calidad de alguna de las
capas..
(L) malla poco densa (M)malla
medianamente
Densa (E)malla densificada
Grietas en la rodada
(Wheel track
cracking)
(m)
Grietas en o junto al
eje de las rodadas..
- fatiga o deformación capa de
rodadura al paso de vehículos
pesados
- falta de soporte del firme
- capa rodadura muy rígida
respecto a las subyacentes.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Grieta curva
(Curve cracking)
(m)
Grieta en forma de
arco
de circunferencia
- asentamiento de relleno ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Fisuras finas
(Hair line cracks)
(m)
Pequeñas y finas
grietas
superficiales muy
próximas.
- mala dosificación de la
mezcla
- mala compactación al
hacer la con mezcla muy caliente,
con base inestable en exceso
.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Grieta en el borde
(Pavement edge
crack)
(m)
Línea de rotura en el
borde del pavimento
- asiento de paseo o
ensanchamiento de calzada
- movimiento del terreno
- mal drenaje
- ancho de vía insuficiente
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Grieta reflejada
(Reflection crack)
(m)
Grieta reflejada por
agrietamiento de
capas inferiores.
- retracción de capa de base
tratada con aglomerante
hidráulico
- falta unión en juntas o grietas de
capas inferiores
- movimiento de capas inferiores.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó ramificada (M)
con desintegración(E)
Fallo de borde
(m)
Degradación de la
estructura del
pavimento a lo largo
del borde
- desgaste del paseo (formación
del escalón)
- acción del agua
- compactación insuficiente de los
bordes
- calzada estrecha
(único)
Tablas 3. 3 Desprendimientos
Nombre y
unidad de
medida
Descripción Causas posibles de fallo Nivel de gravedad
Descarnadura
(Loss of surface
aggregates )
¨(m2)
Superficie descarnada
por arranque de
gravilla
- falta de adhesividad entre árido-ligante
- ligante muy duro o
envejecido
- ligante escaso en la mezcla
- falta de compactación
- apertura prematura al
tráfico en trat. sup.
(único)
Aridos
pulimentados
(Polished
aggregates)
Superficie pulida por
des-
gaste de áridos por
efecto
- acción tráfico intenso
- hundimiento áridos gruesos en el mortero
asfáltico o en la base (trat. sup.)
- áridos poco apropiados
(Único), debe ser
significativo para
incluirlo como
defecto.
30
(m2) de abrasión del tráfico
Peladura (Peeling)
(m2)
Zona donde capa de
rodadura se ha
desprendido del firme
- mala adherencia con capa inferior.
- espesor o estabilidad insuficiente.
(única)
Bache (Pothole)
(m2/m)
Cavidad de forma
irregu-
lar y diferentes
tamaños
- evolución de otros defectos
- imperfecciones locales ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó
ramificada (M)
con desintegración
(E)
Verruga
(Protusion of
aggregates)
(m2)
Los áridos gruesos
sobresalen de la capa
de rodadura
- desgaste del revestimiento
- desgaste de áridos más
blandos.
(único), debe ser
significativo para
incluirlo como
defecto.
Desintegración
(Ravelling)
(m2)
Descomposición del
firme con pérdida
progresiva de material
- separación del ligante y
los áridos por acción del
agua o agentes mecánicos
- envejecimiento del ligante
- defecto construcción
(segregación, sobrecalentamiento)
- descomposición de los
áridos
(L) disgregación
puntual
(M) disgregación
importante
(E) disgregación
masiva
Estriado (calvas)
Streaking.
(m2)
Franjas de gravilla
alternadamente
desprendidas,
paralelas al eje de la
calzada
- operación defectuosa del equipo de rociado
en la aplicación de tratamiento superficial
(defectos o altura incorrecta de barra
pulverizadora, exceso de viento o baja
temperatura)
(único)
Tablas 3. 4 Exudaciones.
Nombre y unidad de
medida Descripción Causas posibles del fallo Nivel de gravedad
Exudación
(Bleeding)
(m2)
Presencia de ligante en la superficie
dándole aspecto negro y brillante.
- exceso de ligante en
dosificación de capa de
superficie o en riego de
adherencia.
- muy baja viscosidad del
ligante.
(L) mancha opaca
(M) mancha brillante
(E) dibujo marcado
Flujo de ligante
(Bleeding of binder)
(m2)
Ascenso de betún a la superficie de
rodadura a través de una grieta
Asciende generalmente por las
grietas en las rodadas.
- sobredosificación del ligante
en capas inferiores o riego
de adherencia.
(L) con intermitencia
(M) frecuente
(E) embarrada
permanentemente.
Leyenda:
L – Leve
M – Medio
E – Elevado.
3.5 FALLOS CARACTERÍSTICOS EN LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS.
CAUSAS DE LOS FALLOS
A continuación se verán los tipos de fallos que aquejan a los pavimentos rígidos, las posibles
causas, y su nivel de gravedad, según plantea el Manual Internacional de Conservación de
Carreteras:
31
Pavimentos rígidos.
Tablas 3. 5 Deformaciones
Nombre
y unidad de
medida
Descripción Causas posibles Nivel de
gravedad
Escalonamiento
(Stepping)
(m)
Un borde en una junta o grieta aparece
hundido y el otro levantado
- asiento diferencial de la explanada
- acción del tráfico en losas
agrietadas o con juntas sin
pasadores.
h 2 cm
2h4
h4
Asiento(Settleme
nt)
(m)
Descenso de la superficie de la
carretera, frecuentemente en unión
con obras de fábrica.
- compactación insuficiente o
variación en contenido humedad
de la explanada.
h 2 cm
2h4
h4
Tablas 3. 6 Roturas
Nombre y unidad de
medida Descripción Causas Posibles Nivel de gravedad
Grieta Longitudinal
(Longitudinal crack)
(m)
Grieta paralela a eje de
calzada o a junta
longitudinal
- falta junta longitudinal
- losa excesivamente ancha
- asiento lateral de la losa.
ancho 1mm (L)
1ancho1,5mm ó
ramificada (M)ancho1,5
mm ó con desintegración
(E)
Grieta transversal Grieta perpendicular al eje
de la calzada
-junta de contracción cerrada tarde
-longitud excesiva de la losa
-retracción térmica
-espesor insuficiente
Anchos 1mm(L)
1ancho1.5m
(M)
ancho1.5mm ó
con desintegración (E)
Rotura de esquina
(Comer crack)
(m)
Grieta oblicua entre junta
transversal y longitudinal
- falta de apoyo de la losa
- sobrecarga en las esquinas ancho1mm (L)
1ancho1.5m ó
ramificada (M)
ancho1.5mm ó
con desintegración (E)
Piel de cocodrilo
(Alligator cracking)
(m2)
Grietas capilares limitadas a
la superficie del pavimento
- acción de variaciones climáticas
sobre hormigón mal realizado o
proyectado
- mala protección del hormigón
durante el período de fraguado
- terminación excesiva añadiendo
agua al hormigón fresco
(L) muy finas y paralelas
con poca interconexión
(M) más desarrolladas e
interconectadas
(E) desarrolladas,
interconectadas y
desintegración
Rotura en malla grande
(Block cracking)
(m2)
Fisuración en forma
reticulada con desniveles de
los trozos rotos
- parte de capacidad portante de
base o explanada
- Falta de espesor para el tráfico
existente
- socavación de la base
- sobrecargas
(L) malla poco densa
(M) malla medianamente
densa
(E) malla densificada
Rotura junta transversal
(Expansión joint failure)
(u)
Parte de losa que aparecen
rota o reventada en el borde
de una junta transversal
- hormigón rellenando parte de
junta de dilatación
- pasador adherido en ambos lados,
mal colocados o mal cortados
- dilatación excesiva de la losa
unida a anchura insuficiente de la
junta o a junta obstruida
(L) con disgregación
puntual
(M) con disgregación
media
(E) con disgregación
importante
32
Tablas 3. 7 Desprendimientos
Descascarillado
(Scaling)
(m2)
Desintegración progresiva.
de la superficie. Primero se
desprende el mortero y luego
el árido.
- mala dosificación del hormigón o
mala calidad de la arena.
- exceso mortero en superficie por
exceso de vibración.
Area1m2 (L)
1Area4m2
(M)Area4 (E)
Pérdida de
estanquidad
(loss of seal)
Rotura de sellado junta
dejando pasar el agua.
- mala calidad del producto del
sellado
- mal relleno junta
- envejecimiento producto sellado
- acanaladura con forma
inapropiada.
(única)
Desconchado
(Spalling)
(m2)
Desintegración de borde da
junta o grieta
- debilitamiento borde de junta por
acabado excesivo
- presencia de árido duro en interior
de junta o grieta activa
Area1m2 (L)
1Area4m2 (M)
Área4 (E)
Arranque árido
grueso (Pop-outs)
Desconchado del hormigón y
pérdida del árido grueso
- áridos sucios o calidad inadecuada (único).Debe ser
significativo para
declararlo defecto.
Bache (Pothole)
(m2/ m)
Cavidad de varios tamaños - materiales indeseables en el
hormigón.
ancho 5mm (L)
ancho 5mm ó
ramificada
(M) con
desintegración(M
Peladura (Peeling)
(m2)
Capa de mortero se ha
desprendido del firme.
- mala unión con capa subyacente
- mala dosificación
- espesor insuficiente capa de
refuerzo
- acción tráfico sobre capa rodadura
mal realizada.
(único)
Tablas 3. 8 Fluencias
Nombre
y unidad de medida Descripción Causas posibles Nivel de gravedad
Surgencia o bombeo
(Pumping)
(u)
Expulsión de agua ligada con
arcilla o limo, a través
de juntas o grietas, al pasar
los vehículos, creando
cavidades bajo la losa
- efecto del tráfico y agua infiltrada en
pavimento de hormigón que se apoya
sobre una base o suelo plástico, cuando
la transmisión de carga a la losa
contigua no está asegurada
(único)
Fluencia del sellado
(Joint sealant extru-
sion)
Fluencia del sellado
- exceso de material en acanaladura
- mala calidad del producto
- forma o dimensión inadecuada de la
acanaladura
(L)comienza el
defecto
(M)progresado el
defecto
(E)muy señalado
el defecto
Tablas 3. 9 Otros defectos
Nombre
y unidad de medida Descripción Causas posibles Nivel de gravedad
Falta de textura
superficial (Inadequate
skid resistance)
(m2 )
Pérdida de la necesaria textura
superficial haciéndola
deslizante.
- Falta de microtextura (capa de
cemento carbonatado, suciedad,
áridos pulimentables en la
superficie de la calzada ) y / o
macrotextura (tratamiento
(único)
33
superficial de mala calidad o
gastado).
Desgaste en las rodadas
(Wheel trackwear-
rutting).
(m)
Depresión en la zona de rodadas
por remoción de los materiales
en la superficie.
- Neumáticos con cadenas
metálicas.
- Mala calidad de los áridos o de
dosificación del hormigón.
- Solicitaciones excesivas debidas
al tráfico pesado en curvas e
intersecciones.
h 1 cm (L)
1 h 2 (M)
h 2 (E)
Junta longitudinal abierta
(Longitudinal joint
opening) (u)
Abertura excesiva de la junta
longitudinal del eje sin anclajes.
- Deslizamiento lateral de las losas
debido a un asiento diferencial
de la explanada y / o a la
ausencia de paseos estabilizados.
(único)
Leyenda:
L – Leve
M – Medio
E – Elevado.
3.6 PRINCIPALES TIPOS DE DETERIOROS QUE AFECTAN A LOS
PAVIMENTOS FLEXIBLES DE NUESTRO PAÍS. CLASIFICACIÓN.
POSIBLES CAUSAS.
El Centro Nacional de Vialidad se encuentra inmerso en las tareas de conservación vial
aplicando acciones que faciliten la toma de decisiones en los trabajos a ejecutar para lograr una
red vial segura y confortable.
A partir de la experiencia obtenida con el estudio y aplicación del “Catálogo de Desperfectos
en Pavimentos” se realiza esta propuesta que contiene una reorganización de los deterioros que
mayor incidencia tienen en nuestros pavimentos.
Por la importancia que tiene la inspección visual de los pavimentos en la toma de decisiones
que permite la evaluación del nivel de servicio de la carreteras y por los datos que aporta, la
misma requiere de unificación de criterios en cuanto a nombres, causas e intervenciones a
realizar en los deterioros, a lo que se da respuesta en el presente catálogo (Catálogo de
Deterioros en Pavimentos Flexibles).
Para ello los deterioros se agruparon en cuatro familias:
3.6.1. Deformaciones
3.6.2. Fisuras.
3.6.3. Segregaciones.
3.6.4. Otros deterioros.
A continuación se relacionan los distintos tipos de deterioros que se encuentran en nuestros
pavimentos flexibles, con la nomenclatura empleada en nuestro país, además se detallan las
posibles causas y sugerencia de intervenciones de acuerdo al pavimento, las características
climáticas, de tránsito, etc.
3.6.1. FAMILIA DE LAS DEFORMACIONES
3.6.1.1 Surco ( Rodera )
3.6.1.2 Depresión.
3.6.1.3 Sapo ( Blandón ).
3.6.1.4 Desniveles ( Ondulaciones ).
34
3.6.2. FAMILIA DE LAS FISURAS.
3.6.2.1 Red de grietas.
3.6.2.2 Piel de cocodrilo.
3.6.2.3 Fisura longitudinal.
3.6.2.4 Fisura transversal.
3.6.2.5 Fisuras Finas.
3.6.3. FAMILIA DE LAS SEGREGACIONES.
3.6.3.1 Pérdida de ligante.
3.6.3.2 Disgregación ( Pérdida de agregado ).
3.6.3.3 Deterioro de borde.
3.6.3.4 Peladura.
3.6.3.5 Bache cazuela.
3.6.3.7 Furnia.
3.6.4. FAMILIA OTROS DETERIOROS.
3.6.4.1. Exudación.
3.6.4.2. Áridos pulidos (Desgaste de áridos).
3.6.4.3 Deterioro por mala ejecución de construcción y/o reparación.
3.6.1 FAMILIA DE LAS DEFORMACIONES
DETERIORO: 3.6.1.1. Surco (Rodera)
DESCRIPCIÓN
Depresiones a lo largo de la huella de los vehículos, produciéndose cordones a ambos lados de
la rodera.
Se mide en m2
CAUSAS:
• Mala calidad de los áridos en el hormigón asfáltico caliente
• Dosificación incorrecta de la mezcla
• Resistencia insuficiente del pavimento
• Defectos de compactación durante la construcción
• Sobre compactación bajo la acción de un tráfico pesado, lento y canalizado
• Calidad deficiente de la base
SEVERIDAD:
Baja: La profundidad del surco es < 2 cm
Media: La profundidad del surco entre 2 cm y 4 cm
Alta: La profundidad del surco es > 4 cm
INTERVENCIÓN:
1. Nivelación con hormigón asfáltico caliente si la profundidad del surco es ≤ 2 cm
35
2. Bacheo superficial si la profundidad del surco está entre 2 cm y 4 cm.
3. Fresado si la profundidad del surco es mayor de 4 cm. Después repavimentar con
hormigón asfáltico caliente.
DETERIORO: 3.6.1.2. Depresión
DESCRIPCIÓN:
Áreas bajas localizadas, de tamaño limitado, que pueden presentarse acompañadas o no de
grietas.
Se mide en m2
CAUSAS:
• Desplome de cavidad subterránea
• Nivel muy elevado del manto freático
• En vías urbanas la rotura de la red soterrada de acueducto y alcantarillado.
• Poca estabilidad de los materiales bituminosos.
• Asentamiento de las capas inferiores.
• Tránsito de mayor peso que el considerado en el diseño del pavimento.
• Ausencia de drenaje interno.
SEVERIDAD:
Baja: La depresión es < 3 cm
Media: La depresión se encuentra entre 3 cm y 5 cm
Alta: La depresión es > 5 cm.
INTERVENCIÓN:
1. Nivelación con hormigón asfáltico caliente si la profundidad de la depresión es ≤ 3 cm.
2. Bacheo profundo si la profundidad de la depresión es > 3 cm
DETERIORO: 3.6.1.3. Sapo (Blandón)
DESCRIPCIÓN:
Zonas débiles en la superficie del pavimento con deformaciones elásticas al paso del tránsito
Se mide en m2
CAUSAS:
• Degradación de capas inferiores en un punto sensible.
• Contaminación local.
• Deficiente resistencia de la base.
• En vías urbanas rotura de redes técnicas soterradas.
• Falta de drenaje por ausencia o rotura de éste.
• Evolución de la piel de cocodrilo o red de grietas.
SEVERIDAD:
Baja: La deformación es < 2 cm
Media: La deformación se encuentra entre 2 cm y 4 cm
36
Alta: La deformación es > 4 cm.
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo profundo cuando la zona afectada sea menor de 2 m2
2. Cuando la zona afectada sea mayor de 2 m2 se elimina la capa de rodadura y parte de la
base, para incorporar material nuevo y estabilizarla. Luego colocar nueva capa de
rodadura.
DETERIORO: 3.4.1.4. Desniveles (Ondulaciones)
DESCRIPCIÓN:
Diferencias de nivel de la sección transversal y/o longitudinal de la vía con respecto a su perfil
original de construcción.
Se mide en m2
CAUSAS:
• Mala ejecución en la reparación de otros deterioros.
• Deformaciones diferenciales del suelo en profundidad.
• Tránsito pesado para la estructura del pavimento y frenado de este en intersecciones.
• Edad de la vía
• Inadecuada dosificación del ligante
SEVERIDAD:
Baja: El desnivel es < 1 cm
Media: Los desniveles oscilan entre 1 cm y 3 cm
Alta: El desnivel es > 3 cm
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo superficial cuando los desniveles no excedan los 3 cm.
2. Bacheo profundo cuando los desniveles sean mayores de 3 cm.
3.6.2 FAMILIA DE LAS FISURAS
DETERIORO: 3.6.2.1. Red de grietas
DESCRIPCIÓN:
Conjunto de fisuras que forman una malla con diagonales superiores a 0.20 m de longitud.
Se mide en m2
CAUSAS:
• Mala calidad de algunas capas del pavimento
• Falta de capacidad portante del pavimento
• Falta de espesor o fatiga de las capas del pavimento
• Cargas repetidas que exceden la capacidad del pavimento
37
• Deficiente Subdrenaje
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la profundidad del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 10%
Media: 10% - 50%
Alta: > 50%
INTERVENCIÓN:
1. Sellado de fisuras cuando sean superficiales y muy finas.
2. Bacheo superficial cuando solamente afecte la capa de hormigón asfáltico.
3. Bacheo profundo cuando la afectación incluye deformaciones en la base.
DETERIORO: 3.6.2.2. Piel de cocodrilo.
DESCRIPCIÓN:
Conjunto de fisuras que forman una malla semejante a la piel de cocodrilo o tela metálica de
gallinero, con diagonales menores de 0.20 m de longitud.
Se mide en m2
CAUSAS:
• Mala calidad de algunas capas del pavimento.
• Soporte inestable generalmente por base o subrasante granular saturada.
• Fatiga excesiva y envejecimiento del pavimento
• Deflexión excesiva de la superficie.
• Deficiente Subdrenaje.
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 10%
Media: 10% - 50%
Alta: > 50%
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo superficial cuando solamente afecte la capa de hormigón asfáltico y se vea
desintegración en los bordes.
2. Bacheo profundo cuando la afectación incluye deformaciones en la base y muestra partículas
sueltas.
DETERIORO: 3.6.2.3. Fisura longitudinal
38
DESCRIPCIÓN:
Fisura o grieta a lo largo de la vía
Se mide en ml
CAUSAS.
• Subdimensionamiento de una o varias capas de hormigón asfáltico
• Reflejo de grieta longitudinal de la capa de base
• Disminución de la resistencia del suelo de sustentación
• Discontinuidad de estructura en pavimentos
• Fatiga excesiva de la vía
• Deficiente drenaje subterráneo
• Compactación insuficiente
• Baja calidad de los materiales
• Contracción del asfalto debido a cambios de temperatura y al envejecimiento
SEVERIDAD.
Baja: Grietas con un ancho < 1 cm
Media: Grietas entre 1 cm y 7 cm de ancho
Alta: Grietas con un ancho > 7 cm
INTERVENCIÓN:
1. Sellado de fisura cuando la grieta es superficial
2. Bacheo superficial cuando la grieta afecta la capa de hormigón asfáltico.
3. Bacheo profundo cuando la afectación incluye deformaciones en la base
DETERIORO: 3.6.2.4. Fisura transversal
DESCRIPCIÓN:
Línea de rotura transversal o perpendicular al eje de la vía que comprende todo o parte del
ancho del pavimento de la calzada.
Se mide en ml
CAUSAS:
• Retracción térmica de las capas subyacentes tratadas con hormigón hidráulico.
• Retracción térmica de la capa de rotura.
• Espesor insuficiente de la capa de rodadura.
• Reflejo de fisuras o juntas de las capas inferiores (losas de hormigón o bases
estabilizadas)
• Baja calidad de los materiales
SEVERIDAD:
Baja: Grietas con un ancho < 1 cm
Media: Grietas entre 1 cm y 7 cm de ancho
Alta: Grietas con un ancho > 7 cm
39
INTERVENCIÓN
1. Sellado de fisura cuando la grieta es superficial
2. Bacheo superficial cuando la grieta afecta la carpeta de hormigón asfáltico
3. Bacheo profundo cuando la afectación incluye deformaciones en la base
DETERIORO: 3.6.2.5. Fisuras finas
DESCRIPCIÓN:
Pequeñas y finas fisuras superficiales muy próximas, tanto en forma transversal, longitudinal
como curvas.
Se mide en m2
CAUSAS:
• Mala dosificación del ligante
• Base inestable durante la compactación
• Compactación de la mezcla asfáltica muy caliente
• Exceso de compactación
• Exceso de finos en la superficie
• Reflejo de fisuras en bases estabilizadas
• Terraplenes con taludes inestables
• Asentamiento de la capa de base
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 10%
Media: 10% - 50%
Alta: > 50%
INTERVENCIÓN:
1. Sellado de fisuras
2. Tratamiento superficial en el área afectada
3. Repavimentar el área afectada
40
3.6.3. FAMILIA DE LAS SEGREGACIONES
DETERIORO: 3.6.3.1. Pérdida de ligante.
DESCRIPCIÓN:
Separación de la película del ligante de los áridos en la superficie de rodadura.
Se mide en m2.
CAUSAS:
• Empleo de áridos de mala calidad.
• Baja calidad de la mezcla asfáltica.
• Efecto del tránsito.
• Mala calidad o insuficiente ligante.
• Ejecución defectuosa de los trabajos.
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 20 %.
Media: 20 % - 50 %.
Alta: >530 %.
INTERVENCIÓN:
1. Tratamiento superficial
DETERIORO: 3.6.3.2. Disgregación (Pérdida de agregados)
DESCRIPCIÓN:
Desprendimiento de áridos en la parte superior de la capa de rodadura o en pavimentos con
tratamiento superficiales.
Se mide en m2.
CAUSAS:
• Dosificación inadecuada, escasa en ligante.
• Mala calidad del ligante bituminoso.
• Compactación insuficiente.
• Ejecución defectuosa y en malas condiciones climatológicas.
• Solicitaciones tangenciales demasiado importantes.
• Agregado sucio.
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total por banda de
circulación será:
Para tratamientos superficiales: Para capas asfálticas:
41
Baja: < 5 %. Baja: < 5 %.
Media: 5 % - 30 %. Media: 5 % y 10 %.
Alta: > 30 %. Alta: > 10 %.
INTERVENCIÓN:
1. Lechada bituminosa cuando la afectación es localizada.
2. Bacheo superficial cuando la afectación es a toda la carpeta asfáltica de forma localizada.
3. Repavimentación cuando la afectación comprenda un área grande.
DETERIORO: 3.6.3.3. Deterioro de borde.
DESCRIPCIÓN:
Desintegración a lo largo del borde del pavimento produciendo una diferencia de nivel entre
la superficie del pavimento y el paseo o el badén, según sea el caso.
Se mide en mí.
CAUSAS:
• Compactación insuficiente de los bordes del pavimento.
• Acción del agua.
• Calzada estrecha.
• Descenso de la cuneta debido a la erosión.
• Cuneta no estabilizada en la parte baja.
SEVERIDAD:
Baja: Bajo efecto sobre la circulación del tránsito.
Media: Circulación con problemas debido a la pérdida de sección.
Alta: Circulación insegura.
INTERVENCIÓN:
1. Restauración del pavimento y del paseo.
DETERIORO:3.5.3.4. Peladura
DESCRIPCIÓN:
Desprendimiento de la capa de rodadura en áreas localizadas.
Se mide en m2.
CAUSAS:
• Insuficiente espesor o estabilidad de la capa de rodadura.
• Mala adherencia de la capa de rodadura.
• Ligante inadecuado.
• Dosificación inadecuada de la mezcla de hormigón asfáltico.
42
• Limpieza insuficiente antes de aplicar el tratamiento superficial.
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total por la banda de
circulación será:
Baja: < 5%.
Media: 5 % - 530 %.
Alta: > 30 %.
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo superficial cuando la afectación se encuentra en un área localizada.
2. Fresado y repavimentación cuando la afectación comprende un área extensa.
DETERIORO. 3.6.3.5. Bache cazuela
DESCRIPCIÓN:
Cavidad localizada en el pavimento, generalmente de forma redondeada, en zonas con grietas,
deformaciones o pérdidas de áridos.
Se miden en m2.
CAUSAS:
• Evolución de la peladura u otro deterioro, con desintegración y desprendimiento de los
materiales provocados por el tránsito.
• Mala calidad de los materiales que componen el hormigón asfáltico.
• Mala ejecución de la obra.
• Drenaje vial deficiente.
• Disminución de la resistencia del pavimento.
• Espesor insuficiente de la capa de rodadura.
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 1%.
Media: 1 % - 10 %.
Alta: > 10 %.
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo Profundo.
DETERIORO: 3.6.3.6. Furnia
DESCRIPCIÓN:
43
Cavidad profunda de forma irregular que afecta la base e impide la utilización de uno o más
carriles en la vía.
Se mide en m2.
CAUSAS:
• Evolución del bache cazuela u otros deterioros con la desintegración y desprendimiento
de los materiales provocados por el tránsito.
• Mala calidad en la elaboración de la mezcla de hormigón asfáltico.
• Mala ejecución de la obra.
• Deficiente drenaje vial.
• Espesor insuficiente de la capa de rodadura.
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 10%
Media: 10% - 50%
Alta: > 50%
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo profundo con estabilización de la base.
3.6.4. FAMILIA OTROS DETERIOROS
DETERIORO: 3.6.4.1. Exudación
DESCRIPCIÓN:
Subida de ligante a la superficie de rodadura.
Se mide en m2.
CAUSAS:
• Sobredosificación del ligante en la mezcla de hormigón asfáltico.
• Riego de adherencia excesivo.
• Asfalto de muy baja viscosidad.
• Sobrecompactación por tránsito excesivo y pesado.
• Derrame del solvente.
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 10%
Media: 10% - 50%
Alta: > 50%
INTERVENCIÓN:
1. Riego de arena caliente.
44
2. Lechada bituminosa (slurry) con áridos absorbentes.
3. Fresado de la superficie
DETERIORO: 3.6.4.2. Áridos Pulidos ( Desgaste de áridos )
DESCRIPCIÓN:
Desgaste de los áridos que componen la mezcla de hormigón asfáltico provocando superficies
lisas y pulidas.
Se mide en m2.
CAUSAS:
• Acción del tránsito.
• Mala calidad de los áridos.
• Hundimiento de los áridos gruesos en la mezcla.
• Exceso de compactación.
SEVERIDAD:
No se mide severidad.
Se mide el coeficiente de fricción en forma continua o puntual.
Cuando el coeficiente de fricción DIVA no cumpla con los siguientes valores el pavimento
debe ser atendido de inmediato:
Mínimo absoluto = 0.31
Mínimo recomendable = 0.33
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo superficial cuando el deterioro es de forma localizada.
2. Fresado y después repavimentación cuando el deterioro abarque el área de un carril o
más.
DETERIORO: 3.6.4.3. Deterioro por mala ejecución de construcciones y/o reparaciones.
DESCRIPCIÓN:
- Deterioros que se producen producto de defectos en la construcción del pavimento.
- Deterioro que aparece en el área o cerca de una reparación realizada al pavimento y que
su ejecución fue de mala calidad.
Se mide en m2.
CAUSAS:
• Restitución insuficiente de la estructura original de la base y/o la capa de rodadura.
• Uso inadecuado de materiales para relleno.
• Insuficiente calidad en la reparación de la red técnica soterrada.
45
SEVERIDAD:
En tramos de 100 m la proporción del área afectada respecto al área total será:
Baja: < 10%
Media: 10% - 30%
Alta: > 30%
INTERVENCIÓN:
1. Bacheo superficial cuando el deterioro es de forma localizada y solo afecta la capa de
rodadura.
2. Fresado y después repavimentación cuando el deterioro abarque el área grande y no sea
profunda.
3. Bacheo profundo cuando el deterioro sea localizado y afecte la capa de rodadura y la de
base.
Para realizar la inspección visual se utiliza un croquis donde se colocan todos los
deterioros encontrados con sus dimensiones, este pudiera ser el que sigue:
CROQUIS DE EVALUACIÓN
CARRETERA ___________________________________________________
KM _________
SENTIDO DE EVALUACIÓN ________________________________________ FECHA
_____________
AREA EVALUADA ______________________ TIPO DE PAVIMENTO
____________________________
Tipo de Deterioro Dimensiones Posibles Causas Severidad
46
CAPITULO IV. EVALUACIÓN DEL ESTADO DEL PAVIMENTO
4.1 ÍNDICES DE ESTADO
En epígrafes anteriores se destacaba la importancia de contar con índices que reflejaran el
estado superficial y estructural del pavimento. Ellos pueden ser utilizados:
• para resumir el estado del firme (incluso el de una red) según las variables utilizadas
para la medición de sus características (fricción, regularidad, deflexiones, etc) y que
componen una determinada ecuación de relación con el índice. Se pueden combinar así
medidas heterogéneas para establecer niveles de calidad o de servicio del pavimento o
la red.
• como herramienta útil en la determinación de las causas para el deterioro superficial y
estructural del pavimento.
• para anticipar sobre la posibilidad del pavimento de continuar en servicio.
• para indicar la necesidad de conservación o mejora con vista a evitar un deterioro
excesivo.
Estas posibilidades en el uso de los índices, que los convierte en una pieza clave dentro de la
etapa de definición de estrategias, ha motivado una búsqueda continuada de nuevos y mejores
índices de estado, y es de imaginar que son muchos los que existen. En este material, sin ser
exhaustivos, se expondrán solo algunos, empleados en uno u otro país, con el propósito de que
se vea su manejo como elemento reflejo del estado del firme.
4.2 ÍNDICES PARA LA EVALUACIÓN SUPERFICIAL
Los índices de servicio globales expresan el estado superficial del pavimento a través de su
relación con aquellas variables que identifican propiedades importantes de la superficie del
firme. Un ejemplo es el Índice Seguridad Confort (ISC). Este será adaptado a las condiciones
de cada país, en este caso tomaremos de referencia el realizado por el Profesor Dr. Eduardo
Díaz y formulado de la manera siguiente:
ISC = 0,45E + 0,40D + 0,15G
donde:
E: variable que toma en cuenta las características de la velocidad de circulación (permitida o
reportada) en el tramo de vía.
10 si V 65 km/h
E(V) =
a1 - b1V si 65V 95 km/h
2 si V 95 km/h
D: atiende también a la seguridad y considera las principales características superficiales del
pavimento. Toma en cuenta CFD, y la textura. Su valor oscila entre 2 y 10, reservando el
mayor para las mejores cualidades de la superficie.
47
G: atiende, en lo fundamental, a la comodidad del tránsito. Considera las desviaciones
verticales de la superficie del pavimento medida con la regla de tres metros. Su valor oscila
entre 2 y 10, reservando el mayor para la desviación vertical mínima admitida según la
velocidad.
De acuerdo al valor de ISC obtenido para un tramo, carretera o red de vías se podrá calificar de
mala, regular, buena o excelente la seguridad y comodidad que ofrece a los conductores la
superficie del pavimento evaluado.
Los índices globales tienen la desventaja, desde el punto de vista de las actuaciones a
programar, de que causas distintas de degradación pueden dar lugar a un mismo valor del índice,
por lo que no existe una actuación por cada valor del mismo. Por igual motivo se hace más
engorroso estudiar su evolución en el tiempo y prever las necesidades de actuación concretas
en la red al cabo de los años.
✓ Índice de integridad superficial (por cuarteo y microfisuraciones) (IIS1) obtenido por
inspección visual. Se cuantifica como: IIS1 = 100 - PaCM - Pm
CM / 2 - (MBBam)2, siendo:
PaCM y Pm
CM el porcentaje de superficie de la calzada con cuarteos y microfisuraciones a
nivel alto y nivel medio respectivamente; MBBam la media de baches de nivel medio y
nivel alto.
✓ Índice de integridad superficial (por desagregaciones y peladuras) (IIS2) obtenido del
reconocimiento visual. Se cuantifica como: IIS2 = 100 - PaDP - Pm
DP / 2 - (MBBam)2siendo:
PaDP y Pm
DP el porcentaje de la superficie de la calzada con desagregaciones y pelados de
nivel alto y nivel medio respectivamente.
4.3 ÍNDICES PARA LA EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
En varios lugares de España se trabaja con índices parciales para tratar la evaluación estructural,
por una parte, y la funcional por otra. Así, se toman, como índices de servicio:
• Para el deslizamiento, (ID) índice cuantificado a partir de la medida del coeficiente de
fricción (CRT) transversal medido con el SCRIM. ID = CRT90 . Es decir el índice se toma
como el valor del percentil 90 de los valores de fricción.
• Para la regularidad superficial se toma como índice (IR) el IRI, cuantificado como la media
cada 100 m de las medidas de regularidad hechas cada 10 m con el aparato para ese propósito
(ARS) que allí utilizan, a velocidad de 72 km/h. Así, IR = IRI90. Es decir, el índice se toma
como el valor percentil 90 de los valores de frecuencia del IRI calculado cada 100 m en el
tramo.
Como índices de estado se consideran:
✓ índice de integridad estructural (IIE1) obtenido de datos del reconocimiento visual. Se
cuantifica como: IIE1 = 100 - PGF - PPA; siendo PGF el porcentaje de longitud del carril de
circulación del tráfico pesado que presenta agrietamiento de grado alto y medio. PPA es el
porcentaje de carril de pesados cubierto con parches de grado medio (semiprofundos) que
estén agrietados.
✓ Índice de integridad estructural según las deflexiones (IIE2) obtenido a partir de la
medida de deflexiones. Se cuantifica como: IIE2 = 100 - PD C ; siendo PD C el porcentaje
de carril de pesados con deflexiones superiores a la crítica (característica).
48
Los dos índices anteriores se utilizan mucho para el estudio de comportamiento de tramos de
control o para la ejecución de proyectos de refuerzo o rehabilitación.
4.4 ÍNDICES SUBJETIVOS Y OBJETIVOS.
Para realizar la evaluación de los pavimentos se han desarrollado sistemas que pueden
calificarse de subjetivos, por fundamentarse en mediciones o juicios de calificación que
dependen, en buena medida, de la apreciación de quienes intervienen en su aplicación.
Los sistemas objetivos evalúan mediante índices que comprenden parámetros medidos
objetivamente y que dan lugar a resultados de calificación de esa misma especie. Por el objetivo
que persigue la gestión de pavimentos, tal como fue definida, la evaluación constituye una
actividad esencial dentro de todas las que comprende.
4.6 ÍNDICES INTERNACIONALES (PSI, PCI)
4.6.1 Present Service ability Index (PSI).
Este índice surge como uno de los resultados del experimento de la AASHO (hoy AASHTO)
en varios carreteras de prueba, con la pretensión de utilizarlo como una medida de la facultad
de un pavimento, según criterios del usuario, de brindar una circulación suave y confortable
en condiciones de trafico mixto.
Este índice, con valores entre 0,0 y 5,0, es conocido como una herramienta útil para determinar
el grado de adecuación de un pavimento El método de ensayo por el que se llega al índice se
denomina (PSR) Present Serviceability Rating y consiste en la utilización de un grupo de
expertos, con probadas habilidades de evaluación, que circulan por los tramo de vía a evaluar
y expresan su criterio según una escala de calificación que va de 0,0 (condiciones muy pobres)
a 5,0 (condiciones muy buenas).
Además, responden con ´´Sí´´, ´´No´´o ´´Indeciso´´a la pregunta ´´¿Tiene el pavimento calidad
aceptable?´´.
Deben igualmente de observar una serie de reglas en cuanto a los elementos de juicio a valorar
para emitir sus criterios.
Esta información se procesa y se establece su regresión con variables asociadas al
comportamiento funcional-estructural de la superficie del pavimento de los tramos que se
ensayan: regularidad, roderas, parches y agrietamiento. La relación así obtenida se denomina
PSI, que viene a ser la versión analítica del PSR.
Para el caso de los caminos de prueba de la AASHO, donde las mediciones de las
irregularidades del pavimento se hicieron utilizando un rugosímetro, esa ecuación, en el caso
de pavimentos flexibles, fue:
__________
PSI = 5,03 - 1,91 log(1+ SV )- 0,01(C+P) - 1,38 RD2
49
donde:
SV = varianza del microperfil longitudinal
C = porciento del área con agrietamiento, en pie2/1000 pie2
P = porciento del área con parches, en pie2/1000 pie2.
RD = profundidad media de roderas. en pulg.
A partir de los valores por encima de los cuales esas variables recomiendan acciones de
corrección en el pavimento y su relación con el valor frontera entre el ´´Sí ´´ y el ´´No´´, del
propio criterio experto, acerca de condiciones aceptables en el pavimento, se determinó que:
• un valor de PSI de 2,5 recomienda un refuerzo del pavimento,
• mientras que si PSI 1,5 debe hacerse una reconstrucción.
Siguiendo similar procedimiento de ´´rating´´y utilizando regla de 3 m para medir
irregularidades pudiera intentarse diseñar una ecuación de PSI para esas condiciones. En el
anexo 3 se ofrecen elementos que pueden ayudar a ello. Para más detalles debe verse la
referencia (9).
4.6.2 Pavement Condition Index (PCI)
Este método fue desarrollado entre los años 1974 a 1976 por encargo del Centro de Ingeniería
de la Fuerza Aérea de los EEUU y ejecutado por los ingenieros Mohamed Y. Shahin, Michael
I. Darter y Starr D. Kohn con el objetivo de obtener un sistema de administración del
mantenimiento de pavimentos rígidos y flexibles, a través del Pavement Condition Index (PCI).
Objetivos que se persiguen con la aplicación del Método PCI son:
• Determinar el estado de un pavimento en términos de su integridad estructural y su nivel
de servicio.
• Obtener un indicador que permita comparar con un criterio uniforme la condición y
comportamiento de los pavimentos en distintos aeropuertos.
• Obtener un criterio racional para justificar la programación de obras de mantenimiento y
rehabilitación de pavimentos.
• Obtener información relevante de retroalimentación respecto del comportamiento de las
soluciones adoptadas en el diseño, evaluación y criterios de mantenimiento de pavimentos.
• Seguimiento de la condición de los pavimentos de aeropuertos en forma continua y segura
y establecer prioridades.
El PCI es un índice numérico que varía desde cero (0), para un pavimento fallado o en mal
estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado.
RANGOS DE CALIFICACIÓN DEL PCI
Rango Clasificación
100 – 85 Excelente
85 – 70 Muy Bueno
70 – 55 Bueno
55 – 40 Regular
40 – 25 Malo
25 – 10 Muy Malo
10 – 0 Fallado
50
El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la condición del
pavimento en el cual se establecen CLASE, SEVERIDAD y CANTIDAD de cada daño
presenta. El PCI se desarrolló para obtener un índice de la integridad estructural del pavimento
y de la condición operacional de la superficie. La información de los daños obtenida como parte
del inventario ofrece una percepción clara de las causas de los daños y su relación con las cargas
o con el clima.
Se ha mencionado el término “tipos de deterioros” o “Deterioros característicos”, estos
deterioros son los que generalmente se presentan en los pavimentos, los cuales han sido
tipificados y descritos en forma precisa para los distintos tipos de pavimento: flexibles y rígidos.
Existe un manual en que se describen dichos deterioros característicos indicándose además
como identificar los diferentes niveles de severidad asociados a ellos.
Procedimiento para la obtención del PCI
La primera etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se identifican los daños teniendo
en cuenta la clase, severidad y extensión de los mismos. Esta información se registra en
formatos adecuados para tal fin.
Unidades de Muestreo:
Se divide la vía en secciones o “unidades de muestreo”, cuyas dimensiones varían de acuerdo
con los tipos de vía y de capa de rodadura:
a. Carreteras con capa de rodadura asfáltica y ancho menor que 7.30 m: El área de la unidad de
muestreo debe estar en el rango 230.0 ± 93.0 m².
LONGITUDES DE UNIDADES DE MUESTREO ASFÁLTICAS
Ancho de calzada (m) Longitud de la unidad de muestreo (m)
5.0 46.0
5.5 41.8
6.0 38.3
6.5 35.4
7.3 (máximo) 31.5
b. Carreteras con capa de rodadura en losas de concreto de cemento Pórtland y losas con
longitud inferior a 7.60 m: El área de la unidad de muestreo debe estar en el rango 20 ± 8
losas.
Se recomienda tomar el valor medio de los rangos y en ningún caso definir unidades por fuera
de aquellos. Para cada pavimento inspeccionado se sugiere la elaboración de esquemas que
muestren el tamaño y la localización de las unidades ya que servirá para referencia futura.
Todas las unidades de muestra en una sección pueden inspeccionarse para determinar el valor
PCI promedio de la sección. Sin embargo, esta posibilidad se limita normalmente por la
disponibilidad de mano de obra, recursos económicos y tiempo. El muestreo total es
recomendable para el análisis de proyectos en los que se vayan a estimar las cantidades de
mantenimiento y reparación necesarias.
51
En la Evaluación de una Red vial puede tenerse un número muy grande de unidades de
muestreo cuya inspección demandará tiempo y recursos considerables; por lo tanto, es necesario
aplicar un proceso de muestreo.
En la Evaluación de un Proyecto se deben inspeccionar todas las unidades; sin embargo, de
no ser posible, el número mínimo de unidades de muestreo que deben evaluarse se obtienen
mediante la siguiente ecuación, la cual produce un estimado del PCI ± 5 del promedio verdadero
con una confiabilidad del 95%.
( ) 22
2
14
+−
=
Nxe
Nxn
Donde:
n = Número mínimo de unidades de muestreo a evaluar
N = Número total de unidades de muestreo en la sección del pavimento
e = error admisible en el estimado del PCI de la sección ( e=5%)
= Desviación estándar del PCI entre las unidades
Cuando el número mínimo de unidades a evaluar es menor que cinco todas las unidades deberán
evaluarse.
Se recomienda que las unidades elegidas estén igualmente espaciadas a lo largo de la sección
de pavimento y que la primera de ellas se elija al azar (aleatoriedad sistemática).
Uno de los mayores inconvenientes del método aleatorio es la exclusión del proceso de
inspección y evaluación de algunas unidades de muestreo en muy mal estado. También puede
suceder que unidades de muestreo que tienen daños que solo se presentan una vez (por ejemplo
cruce de línea de férrea) queden incluida de forma inapropiada en un muestreo aleatorio.
Para evitar lo anterior, la inspección deberá establecer cualquier unidad de muestreo inusual e
inspeccionarla como una “UNIDAD ADICIONAL” en lugar de una “UNIDAD
REPRESENTATIVA” O aleatoria.
A continuación se ilustran los formatos para la inspección de pavimentos asfálticos y de
concreto, respectivamente. Las figuras son ilustrativas y en la práctica debe proveerse el espacio
necesario para consignar toda la información pertinente.
52
INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO
CARRETERAS CON SUPERFICIE ASFALTICA
EXPLORACION DE LA CONDICION POR UNIDAD DE
MUESTREO
ESQUEMA
ZONA ABSCISA
INICIAL UNIDAD DE MUESTREO
CODIGO
VIA
ABSCISA
FINAL AREA MUESTREO (m2)
INSPECCIONADA POR: FECHA:
Nº Daño Nº Daño
1 Piel de cocodrilo 11 Parcheo
2 Exudación 12 Pulimento de agregados
3 Agrietamiento en bloque 13 Huecos
4 Abultamiento y hundimientos 14 Cruce de vía férrea
5 Corrugación 15 Ahuellamiento
6 Depresión 16 Desplazamiento
7 Grieta de borde 17 Grieta parabólica (slippage)
8 Grieta de reflexión de junta 18 Hinchamiento
9 Desnivel carril / berma 19 Desprendimiento de agregados
10 Grieta long y transversal
Daño Severidad Cantidades parciales Total Densidad
(%)
Valor
deducido
INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO
CARRETERAS CON SUPERFICIE EN CONCRETO HIDRAULICO
EXPLORACION DE LA CONDICION POR UNIDAD DE MUESTREO
ZONA ABSCISA INICIAL UNIDAD DE MUESTREO
CODIGO DE VIA ABSCISA FINAL NUMERO DE LOSAS
INSPECCIONADA POR FECHA
Nº Daño Nº Daño Nº Daño
21 Blow up / Buckling 27 Desnivel carril / berma 34 Punzonamiento
22 Grieta de esquina 28 Grieta lineal 35 Cruce de vía férrea
23 Losa dividida 29 Parcheo (grande) 36 Desconchamiento
24 Grieta de durabilidad “D” 30 Parcheo (pequeño) 37 Retracción
25 Escala 31 Pulimento de agregados 38 Descascaramiento de esquina
26 Sello de junta 32 Popouts 39 Descascaramiento de junta
33 Bombeo
Daño Severidad Nº Losas Densidad
(%)
Valor
deducido
ESQUEMA
53
Evaluación de la Condición:
El procedimiento varía de acuerdo con el tipo de superficie del pavimento que se inspecciona.
Debe seguirse estrictamente la definición de los daños de este manual para obtener un valor del
PCI confiable.
La evaluación de la condición incluye los siguientes aspectos:
a. Equipo.
➢ Odómetro manual para medir las longitudes y las áreas de los daños.
➢ Regla y una cinta métrica para establecer las profundidades de los ahuellamientos o
depresiones.
➢ Manual de Daños del PCI con los formatos correspondientes y en cantidad suficiente
para el desarrollo de la actividad.
b. Procedimiento. Se inspecciona una unidad de muestreo para medir el tipo, cantidad y
severidad de los daños de acuerdo con el Manual de Daños, y se registra la información en
el formato correspondiente. Se deben conocer y seguir estrictamente las definiciones y
procedimientos de medida los daños. Se usa un formulario u “hoja de información de
exploración de la condición” para cada unidad muestreo y en los formatos cada renglón se
usa para registrar un daño, su extensión y su nivel de severidad.
c. El equipo de inspección deberá implementar todas las medidas de seguridad para su
desplazamiento en la vía inspeccionada, tales como dispositivos de señalización y
advertencia para el vehículo acompañante y para el personal en la vía.
Cálculo del PCI para carreteras con capa asfáltica de rodadura:
La ecuación para el cálculo del PCI es:
PCI = 100 - (ipj
mi VD(Ti, Sj, Dij))· F
donde:
PCI = Índice de Condición del Pavimento.
VD = Valor de deducción, en función del tipo de falla (Ti), severidad (Sj) y densidad de las
fallas (Dij) observadas en el pavimento.
- i = tipo de falla
- j = grado de severidad
- p = número de fallas en el pavimento analizado.
- mi = grado de severidad para la falla i.
- F = Factor de ajuste en función de la sumatoria total y el número de valores de deducción
mayores
El cálculo puede ser manual o computarizado y se basa en los “Valores Deducidos” de cada
daño de acuerdo con la cantidad y severidad reportadas.
54
• Totalice cada tipo y nivel de severidad de daño y regístrelo en la columna TOTAL del
formato (tabla). El daño puede medirse en área, longitud ó por número según su tipo.
• Divida la CANTIDAD de cada clase de daño, en cada nivel de severidad, entre el ÁREA
TOTAL de la unidad de muestreo y exprese el resultado como porcentaje. Esta es la
DENSIDAD del daño, con el nivel de severidad especificado, dentro de la unidad en estudio.
• Determine el VALOR DEDUCIDO para cada tipo de daño y su nivel de severidad mediante
las curvas denominadas “Valor Deducido del daño” que se adjuntan al final del Manual de
Daños.
• Determine el número de valores deducidos “q” mayores que 2.0
• Determine el “Valor Deducido Total” sumando TODOS los valores deducidos individuales.
• Determine el “Valor Deducido Corregido” con “q” y el “Valor Deducido Total” en la curva
de corrección pertinente al tipo de pavimento.
• Calcule el PCI de la unidad restando de 100 el “Valor Deducido Corregido”.
Si ninguno ó tan solo uno de los Valores Deducidos es mayor que 2, se usa el Valor Deducido
Total si no, se utiliza el Máximo Valor Deducido Corregido que se calcula mediante un
proceso iterativo.
La evaluación de ´´Regular´´ (40 PCI 50) , aunque puede resultar una condición aceptable
para el usuario, es ya un alerta para la Administración de Carreteras, y sugiere una vigilancia
estrecha de la carretera y estudio de soluciones para ejecutar a mediano plazo.
Los valores de PCI muy próximos a la transición a malo (40 ) establecen el umbral óptimo de
intervención y una vez que el pavimento se encuentre por debajo de 40, en la clase de Malo,
debe actuarse a corto plazo. La calificación de Muy Malo no debiera alcanzarse nunca, pues
ya aquí las características del firme están por debajo del margen de aceptación técnica y las
actuaciones de conservación a realizar serían bastante costosas en relación a las que
anteriormente habría que haber efectuado. La condición de Fallado pudiera demandar una
reconstrucción.
4.7 ÍNDICES UTILIZADOS (DE ACUERDO A NORMAS DE CADA PAIS)
Índice del estado técnico de la vía según Catálogo de Deterioros en Pavimentos Flexibles.
Para dar elementos del estado general de la vía, a partir de la clasificación de los defectos según
el Catálogo Ecuador no, puede utilizarse el índice cuyas características se especifican en lo
adelante.
−=
j
i
t
s
is
T
i SA
A1100ónCalificaci
Donde:
Ai Área correspondiente al deterioro i.
AT Área total de la muestra (700 m2).
T
i
A
A Densidad del deterioro i.
Sis Coeficiente que tiene en consideración la severidad s del deterioro i.
55
En función de la calificación se obtendrá la evaluación del estado del pavimento como se
muestra en la siguiente tabla.
Tablas 4. 1 Estados y Calificacion
ESTADO CALIFICACION
BUENO MUY BUENO 80-100
BUENO 60-80
REGULAR 40-60
MALO MALO 20-40
MUY MALO (PÉSIMO) 0-20
4.8 METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DEL ESTADO DEL
PAVIMENTO.
INTRODUCCIÓN
La metodología propuesta para evaluar o calificar el estado del pavimento de un tramo de
carretera emplea el “Catálogo de Deterioros en Pavimentos Flexibles” elaborado por el Centro
Nacional de Vialidad, que se ajusta a lo establecido por el Consejo de Carreteras de Iberia e
Ibero América y que ha sido aprobado para su uso en el país.
En el catálogo se agrupan los deterioros en cuatro familias:
➢ Deformaciones
➢ Fisuras
➢ Segregaciones
➢ Otros Deterioros
Aparece el concepto de Severidad de Deterioro, partiendo de su causa, origen y dimensiones.
El método da calificación al pavimento del tramo de carretera a partir de los deterioros que en
el mismo se encuentran y su respectiva severidad en función del área con que aparecen estos
dentro de la muestra, teniéndose para cada caso específico un coeficiente de influencia.
Tablas 4. 2 Estados y Calificaciones
ESTADO CALIFICACION
BUENO MUY BUENO 80-100
BUENO 60-80
REGULAR 40-60
MALO MALO 20-40
MUY MALO (PÉSIMO) 0-20
La calificación de cada muestra se obtiene al restar de 1 el resultado de la doble suma de las
densidades (área del deterioro dentro del área de la muestra) de los deterioros con distintas
56
severidades multiplicadas por los coeficientes de influencia asociados a cada deterioro según la
severidad con que se presenta. La siguiente expresión describe el procedimiento:
−=
j
i
t
s
is
T
i SA
A1100ónCalificaci
Donde:
Ai Área correspondiente al deterioro i.
AT Área total de la muestra (700 m2).
T
i
A
A Densidad del deterioro i.
Sis Coeficiente que tiene en consideración la severidad s del deterioro i.
Tablas 4. 3 Coeficiente de influencia
El coeficiente de influencia (Sis) se obtendrá de la siguiente tabla interpolando linealmente en
función de la densidad y severidad con que aparece el mismo en la muestra analizada.
En los deterioros donde la severidad está fijada en el “Catálogo de Deterioros en Pavimentos
Flexibles” por la densidad de aparición del mismo dentro de la muestra, la interpolación se hará
FAMILIA DETERIORO
COEFICIENTE DE INFLUENCIA SEGÚN
SEVERIDAD
BAJA MEDIA ALTA
Deformaciones
Surco o rodera 0.010-0.500 0.040-0.677 0.065-0.090
Depresión 0.040-0.475 0.080-0.595 0.120-0.745
Sapo
Desniveles 0.010-0.392 0.052-0.735 0.100-0.925
Fisuras
Red de Grietas 0.000-0.080 0.160-0.335 0.588-0.710
Piel de cocodrilo 0.040-0.325 0.465-0.673 0.820-0.900
Fisura Longitudinal 0.000-0.165 0.040-0.296 0.073-0.473
Fisura Transversal 0.000-0.290 0.000-0.445 0.000-0.860
Fisura Fina
Segregaciones
Pérdida Ligante
Disgregación 0.000-0.030 0.135-0.180 0.410-0.770
Deterioro Borde 0.020-0.260 0.040-0.410 0.060-0.553
Peladura
Bache cazuela 0.000-0.020 0.100-0.305 0.510-0.840
Furnia 0.020-0.580 0.900-1.000 1.000
Otros Exudación 0.000-0.021 0.125-0.283 0.540-0.735
Áridos Pulidos 0.000-0.020 0.000-0.020 0.000-0.020
57
considerando estos valores como extremos de los intervalos. Para los restantes casos los
extremos de los intervalos serán 0 y 100.
Nota: En los deterioros donde no aparece el coeficiente de influencia se toma como intervalo
de 0 a 1.
Las vías son divididas en tramos de 700 m2 de área –como se ha indicado anteriormente- y
haciendo uso de procedimientos estadísticos se determina de forma aleatoria cuántos y cuáles
deben ser inspeccionados para obtener la evaluación de la carretera, pues la inspección de todas
a las unidades maestrales puede requerir excesivos costos y tiempo.
El número mínimo de muestras a considerar se obtendrá a partir de:
1N
e
z
1e
z
n2
2
+
+
=
Donde:
n- Número de unidades a muestrear de 700 m2.
N- Número total de unidades contenidas en las vía, según la longitud y ancho de carriles.
σ2- Varianza estimada de la calificación de la carretera.
σ- Desviación Standard. Se recomienda tomar inicialmente σ=15 para vías en estado
homogéneo 8sea bueno o malo) y σ=25 para casos contrarios.
e- Error absoluto en la estimación de la calificación. Se recomienda tomar e = 5.
z- Coeficiente de confianza según distribución normal que se fija de acuerdo al nivel de
confianza en la estimación de la calificación. Para un 95 % de confianza z = 2.
Nota: Cuando n sea menor que 5 se tomará 5.
Luego de determinado el número mínimo de unidades a muestrear deben estas ubicarse en la
vía, identificando cada una de estas de forma totalmente aleatoria dentro del tramo, por
selección propiamente aleatoria o sistemática, siendo este un paso importante antes de realizar
los trabajos de campo.
El muestreo sistemático puede brindar una mejor evaluación de la vía, pues se garantiza la
distribución de las muestras a lo largo de toda la longitud, evitando la posibilidad de que las
muestras, aun cuando han sido obtenidas al azar de tablas de números aleatorios o de cálculos,
queden agrupadas en determinadas zonas de la vía.
Para el procedimiento de muestreo sistemático se calcula la razón muestral como
58
n
N o lo que es lo mismo
k
1
n
N
1=
El valor de k se redondea al valor inferior más próximo, indicando esto cada cuántas muestras
deberá realizarse la inspección.
De forma aleatoria se tomara un número (p) que se encuentre entre 1 y k, siendo p el orden de
la primera unidad de muestreo. El orden de las demás unidades a muestrear será p+k, p+2k, ....,
p+(n-1)k.
Si el ancho de la vía se mantiene uniforme, también lo hará el ancho y longitud (L) de las
muestras, pudiendo obtenerse la ubicación del inicio de las mismas con respecto al inicio de la
vía.
Así entonces:
Tablas 4. 4 Muestras y posición
MUESTRA Posición Según
Orden de la Unidad en el
Total de Muestras
Distancia desde el inicio de la vía
hasta el inicio de la muestra
1 P (p-1)L
2 p+k (p+k-1)L
3 p+2k (p+2k-1)L
. . .
. . .
. . .
n p+(n-1)k (p+(n-1)k-1)L
Para resumir la evaluación de la vía puede entonces calcularse:
n
Cal.Cal
i=
.Cal - Media de la calificación estimada a partir de la muestra.
Cali- Calificación de las distintas unidades muestreadas.
Siendo posible enmarcar la misma dentro de un intervalo de confianza para lo cual se calculará:
( ) −=2
i CalCal
= CalCalVÏA
Es necesario destacar que al calcular la desviación estándar (σ) a partir de los resultados de
campo ya procesados, si la misma da superior al valor asumido inicialmente, será un indicador
de que el número de muestras analizadas ha sido insuficiente para caracterizar correctamente la
59
vía, calculándose con este valor de σ una nueva cantidad de muestras a analizar y repitiendo
entonces todo el procedimiento descrito con anterioridad.
Para facilitar los trabajos de campo y gabinete, se trabaja con el modelo que se indica a
continuación, obteniéndose para cada muestra la calificación (Cali) así como la evaluación
cualitativa de la misma.
Se indicará en la fila de deterioros cada uno de los deterioros que se encuentren en la muestra,
acotando el área de los mismos según la severidad. Se obtiene entonces un subtotal para cada
una de las severidades que me permite de igual forma el cálculo de cada una de las densidades.
El producto de estas por los correspondientes coeficientes de severidad aportará el Subtotal y
de hecho el Total.
La Calificación se obtendrá aquí como Total1100 −
MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCIÓN VISUAL
CÁLCULO DE CALIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE LA MUESTRA
Nombre de Vía
Long.
Vía
(Km)
Municipio
Tramo
Origen Tramo Destino Tramo
Área
Muestra
(m2)
Long.
Muestra
(m)
No. Orden
de Muestra
Ubicación
de Muestra
(m)
Evaluador Fecha
DETERIORO
ÁR
EA
SE
GÚ
N
SE
VE
RID
AD
ÁREA TOTAL
AFECTADA
BAJA
MEDIA
ALTA
DETERIORO DENSIDAD COEFICIENTE SUB TOTAL
TOTAL Baja Media Alta Baja Media Alta Baja Media Alta
TOTAL
CALIFICACIÓN
EVALUACIÓN
60
CAPITULO V. TRABAJOS DE CONSERVACIÓN
5.1 CLASIFICACIÓN DE LOS TRABAJOS DE CONSERVACIÓN
Se había comentado en el tema I que en el Manual Internacional de Conservación de Carreteras
se plantean los diferentes trabajos que se ejecutan para la conservación vial durante el proceso
de explotación de las vías en los distintos países, los cuales se exponen a continuación:
a).- Actividades de Vialidad
Destinadas a preservar las condiciones de seguridad y fluidez en la circulación para lo cual debe
mantenerse la carretera libre de obstáculos o deficiencias que impidan alcanzar ese fin.
Ejemplo:
• Retirada de obstáculos producto de accidentes (vehículos en la vía, derrame de
mercancías, etc.)
• Retirada de obstáculos diversos (piedras, árboles, animales muertos, etc.)
• Falta de visibilidad por humo, niebla
• Acumulación de agua en la calzada
• Caída de señales, carteles, semáforos, roturas de barreras
• Irregularidades importantes en el pavimento
• Restricciones circunstanciales de la calzada con motivo de obras propias o de otros
organismos
• Para ejecutar las tareas necesarias destinadas a preservar las condiciones de seguridad
y fluidez de la circulación se hace necesario un sistema de vigilancia y protección que
debe conservar una ramificación de la red, la disposición de equipos móviles y
comunicación eficaz.
b).- Actividades de Conservación Ordinaria
Destinadas a retrasar en todo lo posible el proceso de degradación de las características
funcionales o estructurales de los elementos de la carretera y a corregir los impactos
negativos del entorno que entorpezcan el buen funcionamiento de la vía. Comprende
actividades de mantenimiento periódico y de rutina, y según su naturaleza se pueden
clasificar en actuaciones sobre:
• la zona de dominio público, que comprende los paseos y taludes. En los taludes
los trabajos que se realizan son chapea, rectificar pendiente y en los paseos se revisa
que no haya escalonamiento entre ellos y los carriles.
• los elementos de drenaje, cunetas laterales y sus desagües, tubos de drenaje,
alcantarillas. Fundamentalmente lo que se realiza en los trabajos ordinarios es
destupir las alcantarillas, limpiar las cunetas. En los trabajos periódicos lo que se
realiza es mantener las pendientes de las cunetas y coger grietas en las alcantarillas.
• el pavimento, sea el caso de carreteras propiamente pavimentadas o no. Los trabajos
ordinarios que se realizan son sellado de grietas y bacheo. En los trabajos periódicos
se realizan recapes para rehabilitar la superficie del pavimento. Regar lechada para
cubrir algún área dañada. Alguna rehabilitación estructural.
• Estructuras, en este caso están los puentes y las obras de fábrica. Los trabajos que
se realizan fundamentalmente aquí son de limpieza, trabajos en las juntas de los
puentes, pintura y mejora en defensas.
61
• Señalización y balizamiento, se realizan trabajos en función de mantener en buen
estado las señales, reponerlas en caso de que falten y pintar las vías para una correcta
iluminación.
• Iluminación, los trabajos que se llevan a cabo son de reposición en caso de que falte
la iluminación, mantenerlas en buen estado o arreglar las mismas en caso que fuese
necesario.
El mantenimiento periódico es la llamada reparación corriente en nuestra norma
El mantenimiento de rutina es el mantenimiento.
c).- Actividades de Conservación Extraordinaria
También llamadas de rehabilitación, que tienen por finalidad llevar a la situación inicial las
características de los elementos de la carretera. Comprende las reparaciones medias y capitales.
En la mayor parte de los países les llaman obras de rehabilitación.
En algunos casos resulta difícil establecer límites entre ciertas acciones de REHABILITACIÓN
y las de MEJORAS que pueden acompañarlas y entonces algunos autores prefieren hablar de
rehabilitación y mejoras en su conjunto.
Es así entonces que se pueden señalar actuaciones para:
• la rehabilitación y mejora estructural de un pavimento;
• la rehabilitación y mejora de su integridad superficial;
• la rehabilitación y mejora de la adherencia o de la regularidad superficial.
• También, dentro de la conservación extraordinaria, se contemplan actuaciones de
rehabilitación y mejoras para el caso de las obras de fábrica y para los taludes.
d).- Actividades de Reconstrucción o Mejoras
Destinadas a mejorar las condiciones de seguridad, fluidez y comodidad del tráfico a través de
ampliaciones en la vía, rectificación del trazado, reconstrucción del pavimento, etc.
Aquí entran las reconstrucciones y otras mejoras derivadas de las necesidades funcionales de la
carretera, como pueden ser:
• modificación de intersecciones o su sustitución por intercambios,
• modificaciones de trazado,
• supresión de accesos,
• reforzamiento o modificación de la señalización o iluminación,
• agregación de nuevos carriles,
• etc.
e).- Actividades de defensa de la carretera y sus zonas de influencia.
Comprende las actividades de vigilancia y regulación del uso de la zona de dominio público de
la carretera; también de los usos especiales por transportes de mercancías peligrosas, medios
especiales, pruebas deportivas, etc. Comprende además la vigilancia y regulación de los
servicios ofrecidos por terceros a los usuarios de la carretera (gasolineras, talleres, etc.). En un
sentido amplio podría decirse que aquí se comprenden también las reglas de regulación para la
circulación por carreteras.
62
5.2 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE CADA UNO
Trabajos en pavimentos asfálticos
Para tener buenos resultados en la reparación general es necesario una preparación y
organización previas de los trabajos. Para ello:
(a)- deben referirse los mismos según las hojas de trabajo, donde se especifican: fecha de los
trabajos, actividades requeridas, materiales necesarios, etc.
(b)- reconocimiento del tramo a reparar para detallar tipos de deterioros a solucionar, su
gravedad y comprobar los recursos necesarios.
(c)- asegurarse de la disponibilidad de los recursos (todo el personal necesario. equipos en buen
estado, ligante adecuado, cantidad y calidad de los áridos y su lugar de almacenamiento,
disponibilidad de las señales de tránsito necesarias).
Materiales.
Áridos.- Pueden ser mezcla de arenas, gravilla (chipping), grava natural o de cantera. El tamaño
máximo varía con la operación a realizar. Deben cumplir con los requisitos de
granulometría, dureza y limpieza.
Ligante.- Puede ser emulsión de betún (en frío) o betún fluidificado, en caliente (cut-back). Se
aplican en la superficie como una película o se emplean en mezclas bituminosas.
Estas se agrupan en: lechadas de emulsión (slurries), aplicadas inmediatamente
después de su preparación; mezclas en frío con una emulsión, preparadas con
anticipación a su empleo; mezclas en caliente preparadas con asfalto fluidificado,
aplicadas inmediatamente después de su preparación.
En cuanto a la señalización debe disponerse de 2 señales de ´´Hombres trabajando¨, 2 de ´´Fin
de prohibición¨ y de 4-10 conos de tráfico.
No olvidar las medidas y medios de protección del personal.
A continuación se abordarán algunas técnicas para la reparación de ciertos defectos que
no pretenden agotar todas las que, en cada caso pudieran utilizarse. Las recomendaciones
que se hacen en cuanto al tipo y cuantía de los materiales a utilizar no se corresponden
necesariamente con normas establecidas en el país a los efectos; solo siguen los criterios
de la práctica internacional en estas labores.
➢ ENARENADO
El enarenado es el tratamiento que se usa donde aparece exudación. Se debe usar donde
sea posible arena gruesa de hasta 5 milímetros Se incorporan en el tratamiento, dos
actividades que tal vez hayan de repetirse.
1. Se desparrama la arena con pala sobre las superficies afectadas, desde un camión o un
remolque
2. La arena se reparte después con un cepillo/escoba , de modo que la superficie quede
cubierta por igual
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➢ SELLADO DE GRIETAS
SELLADO LOCAL
Este tratamiento se usa para reparar grietas. Se emplea también como tratamiento final en
el caso de una reparación local.
El tratamiento se aplica en cuatro etapas:
1. Barrer el área
Se realiza a mano. La superficie de la carretera debe estar limpia y seca después de
esta operación.
2. Marcar la zona que se ha de sellar
La superficie a cubrir se bordea con tiza.
3. Distribución del ligante
El ligante se distribuye sobre la superficie por medio de un regador de lanza o de una
regadera con las siguientes dotaciones:
• 1.5 kg/m2 con emulsión de betún,
• 1 kg/m2 con betún fluidificado.
Es importante no calentar demasiado el betún fluidificado o la emulsión catiónica,
porque eso puede afectar a la durabilidad. Se debe usar un termómetro para comprobar
la temperatura durante el calentamiento. La emulsión aniónica, no requiere
calentamiento, normalmente.
No se debe permitir fumar cuando se maneja betún fluidificado (cut back).
4. Distribución del árido
El árido se desparrama con pala desde el camión o desde el remolque. El material
empleado será:
• arena gruesa de hasta 5mm, si hay grietas,
• gravilla (tamaño 6-10 mm), para reparaciones superficiales locales.
Se debe cubrir el total de la superficie.
-TRATAMIENTO DE GRIETAS PRÓXIMAS UNAS A OTRAS.
Se llenan las grietas con lechada bituminosa en cuatro pasos:
1. Barrer el área
Se realiza a mano. La superficie de la carretera debe estar limpia y seca después de esta
operación.
2. Marcar la zona que se ha de sellar
64
La superficie a cubrir se bordea con tiza.
3. Producción de la lechada
La lechada se produce por mezcla de emulsión de betún con arena gruesa, de hasta 5 mm,
en una carretilla, según las siguientes proporciones:
- arena 20 litros
- emulsión 6 litros
La emulsión no requiere calentado, normalmente. Sin embargo los bidones de emulsión se
deben rodar, para que se mezcle el contenido antes de emplearlo.
4. Distribución de la lechada
Se lleva a cabo con un rastrillo de mano. Se distribuye el material en capa fina, de unos 5
mm, sobre el total marcado. La lechada se deja secar completamente antes de dejar pasar el
tráfico por la zona reparada.
-TRATAMIENTO DE GRIETAS AISLADAS.
En este caso las grietas se llenan con betún fluidificado caliente.
1. Barrer el área
La grieta a llenar debe estar limpia después de esta operación.
2 Calentar el ligante.
No calentar demasiado el betún fluidificado porque puede afectar a su durabilidad. Usar un
termómetro para betún y con él comprobar la temperatura durante el calentamiento.
3. Distribución del ligante.
Se lleva a cabo con un rociador de lanza o con una regadera, siguiendo la línea de la grieta.
La boquilla del rociador o el caño del vertedero de la regadera se deben mantener cerca de
la superficie. La anchura de la zona de reparto se debe mantener lo más estrecha que sea
posible.
4. Distribución de la arena.
La arena gruesa se distribuye con la pala sobre la banda de ligante.
➢ RELLENO DE DEPRESIONES
Se aplica este tratamiento para tratar las depresiones y las irregularidades propias de las
roderas con ondulaciones. Se llenan las depresiones con mezcla bituminosa en frío,
preparada con anterioridad y almacenada en el parque/almacén. La reparación se lleva en
seis pasos.
1. Barrer el área.
Las depresiones se deben barrer a mano. La superficie de la depresión debe estar limpia y
seca.
2. Marcar la zona a reparar.
La superficie del área de la depresión a rellenar se delimita con tiza. Quitar todo bulto con
pico.
3. Recibir la mezcla en frío.
65
4. Aplicar un riego de imprimación.
Se aplica betún fluidificado caliente con lanza de riego o con regadera con dotación de unos
0.5 kg/m2. No calentar demasiado el betún fluidificado porque puede afectar a su durabilidad
. Usar un termómetro para betún y con él comprobar la temperatura durante el calentamiento.
5. Rellenar la depresión.
Se coloca la mezcla en frío dentro de la zona marcada con tiza usando para ello la rastra de
mano y dejando un espesor por encima del nivel del pavimento de un tercio,
aproximadamente, de la profundidad de la depresión, para permitir la compactación
conveniente.
6. Compactar el material
Se compactará a fondo el material empleado el pequeño rodillo vibratorio, la placa o el pisón
de mano, hasta que el nivel esté 3 mm por encima de la superficie del contorno.
7. Resellado
La reparación se debe sellar para evitar la entrada de agua.
➢ BACHEO DE SUPERFICIE
Se emplea este tratamiento para reparar pérdidas locales de árido y se lleva a cabo en los
pasos siguientes:
1. Barrer el área.
Se debe barrer a mano. La superficie de la carretera debe estar limpia y seca.
2. Marcar la zona que se ha de reparar.
La superficie a reparar se bordea con tiza.
OPCION 1: SELLAR
Usar emulsión en frío o betún fluidificado caliente para preparar el área que se ha de reparar,
realizando un riego imprimación con la dotación siguiente:
• 1.5 kg/m2 con emulsión de betún,
• 1.0 kg/m2 con betún fluidificado.
Aplicar la gravilla (de tamaño 6-10 mm) y asegurar una cobertura completa. Pasar ligeramente
el rodillo sobre el engravillado o ruedas del vehículo.
OPCION 2: USO DE LA MEZCLA PREPARADA
Se aplica betún fluidificado en caliente al área a reparar con un rociador de lanza o con regadera,
con una dotación de unos 0.5 kg/m2, como riego de imprimación.
Extender una mezcla fina en frío por igual (hecha con árido de hasta 5 mm) y compactar a ras
con la superficie circundante, usando el pequeño rodillo vibrante, o la placa o un pisón de mano.
➢ BACHEO DESDE LA BASE
Este es el tratamiento empleado para reparar:
▪ -agrietamiento múltiple,
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▪ -roderas y depresiones,
▪ -hundimiento de borde y rodera,
▪ -fallo del borde del pavimento,
▪ -baches,
▪ -rodera con ondulaciones.
Se desarrolla en cuatro pasos:
1. Marcar la zona a reparar
La superficie del área a tratar se marca con tiza dibujando un rectángulo alrededor del bache.
2. Excavar el área a reparar.
Es necesario:
• quitar todo el material que está dentro del rectángulo marcado
• profundizar el bache hasta que se encuentre material firme y seco, para después recortar
las paredes del bache, de modo que queden verticales. Si hay excesiva humedad o agua,
se deben adoptar medidas para drenarlo por el cimiento del pavimento
• recortar el fondo del bache de modo que quede plano, horizontal y sin material suelto,
para compactarlo seguidamente.
3. Rellenar el bache.
El bache, o mejor la capa preparada, se rellena con material seleccionado bien graduado
traído en camión tráiler. Este material puede consistir en:
• material de la misma calidad que el que forma la capa de base a reponer,
• o una mezcla asfáltica en frío.
El material se coloca en el bache y se compacta en una o más capas de espesor regular,
según la profundidad del bache recortado. La última capa, antes de compactar, debe tener un
exceso de altura sobre el nivel circundante de 1/5 de la profundidad de la capa final, que se
reducirá después de la compactación.
Se sigue la compactación con un rodillo vibrante, compactador de placa o con pisón,
dependiendo del tamaño de la excavación, hasta que la superficie enrasa.
4. Resellar.
La superficie de la reparación debe sellarse para evitar la penetración del agua.
Se verán ahora algunos trabajos, los más comunes pudiéramos decir, para el caso de los
pavimentos de hormigón, en cuanto al remedio de ciertos fallos relacionados en la tabla de
tipología de fallos, correspondientes a estos tipos de pavimentos
Trabajos en pavimentos de hormigón hidráulico.
➢ CAPAS DE SELLADO.
Son capas de mortero o capas finas de hormigón que se utilizan para solucionar problemas de
descascarillado o irregularidades debidas a pequeñas depresiones. También para corregir
superficies pulimentadas o dañadas por causas mecánicas y juntas desconchadas.
Para profundidades de la avería inferiores a 30 mm se recomienda el uso de morteros con
relación arena-cemento de 3/1 y agua/cemento 0,45. Para profundidades mayores debe
emplearse hormigón que estará formado, en peso, por partes iguales de arena y gravilla (hasta
67
10 mm) y la mitad de cemento (2: 2: 1) con una relación agua-cemento de 0,45.Los pasos a
seguir son:
1. Marcar la superficie a reparar, la que debe sobrecubrir (en unos 50 mm) la zona defectuosa.
Esta comprende aquellas partes que suenan huecas al golpear con una barra de acero.
2. Cortar un borde bien vertical hasta la profundidad de la reparación y por lo menos de 10 mm
en todo el perímetro ya marcado. Esto se puede hacer con martillo neumático.
3. Eliminar todo el hormigón dentro de la zona a reparar hasta una profundidad no menor de
20 mm y, en cualquier caso, hasta que se haya eliminado todo el hormigón defectuoso, el
fondo debe quedar nivelado, sin escalones.
4. Limpiar la zona con cepillo de alambre primero y luego con aire comprimido para eliminar
todo el polvo.
5. Impregnar el hueco con agua, por varias horas, hasta que la zona y sus alrededores estén
humedecidos.
6. Retirar el agua con cepillos o aire comprimido.
7. Aplicar, en caso necesario, lechada de cemento o arena cemento o producto de adherencia.
8. Aplicar el material y compactar por vibración atendiendo especialmente esquinas y bordes
para propiciar la mejor unión con el hormigón viejo.
9. Enrasar la superficie con maestra o frota hasta el nivel de la losa principal y retirar el material
sobrante.
10.Dar textura superficial con cepillado transversal.
11.Efectuar el curado utilizando sacos humedecidos, cubriendo con polietileno, etc. durante el
mayor tiempo posible.
El tiempo que debe transcurrir para la apertura al tráfico depende de las condiciones
ambientales, si se han utilizado superplastificantes o no. Cuando éstos no se utilizan y la
relación agua-cemento es baja, el período puede ser de 48 horas. Utilizando superplastificantes
se puede bajar a 12 horas. El uso de morteros de resina en este tipo de reparaciones busca
precisamente bajar el tiempo para la puesta en servicio de la vía, pero estos morteros no siempre
se comportan bien para trabajos a la intemperie.
➢ REPARACION DE GRIETAS.
Las grietas en el hormigón se catalogan de estrechas cuando su ancho es menor de 0,5 mm, de
medias entre 0,5 y 1,5 mm y anchas cuando son mayores de 1,5 mm. En este último caso se
considera que ya se pierde la trabazón entre los áridos de la mezcla. En las grietas medias puede
quedar cierta capacidad de transmisión de cargas por la rugosidad superficial de los bordes,
mientras que si las grietas son estrechas puede esperarse que continúe habiendo engarce. Por
otra parte, los métodos de reparación dependerán si la losa está o no armada y del tipo de fisura
(transversales, longitudinales, de retracción, etc.).
Hay autores que recomiendan, en el caso de losas no armadas, rectificar cualquier agrietamiento
mediante la reconstrucción de la losa completa. Luego, salvo excepciones, los procedimientos
que se explican son más bien aplicables al caso de losas armadas.
-Fisuras de retracción
- Si la fisuración es ligera solamente vigilar. No es preciso tratamiento.
- Si aumenta de tamaño, reparar con cemento.
- -limpiar bien la superficie y comisura de las grietas
- -aplicar lechada de cemento puro
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También, si las fisuras y el pavimento están secos, puede realizarse la operación barriendo
cemento seco hacia las fisuras .Otra forma es inyectar resina a las grietas, para lo cual sus bordes
deben estar secos y limpios.
-Grietas transversales.
Si son estrechas solamente vigilar. Si son medianas hacer ranura y sellarlas.
Para ello:
- hacer hendidura con martillo picador, a lo largo de la grieta, de 25 mm profundidad
mínimo por 20 mm de ancho según lo permita las irregularidades de la grieta.
- retirar el material que impide la adherencia al fondo y cierra el mismo.
- limpieza y secado de los bordes de la hendidura.
- imprimación de los lados de la ranura.
- colocación de los productos de sellado
Hay autores que recomiendan este procedimiento para el caso de pavimentos armados, a manera
de proteger la armadura que propicia el contacto entre los áridos.
Pero en caso de losas de hormigón en masa recomiendan entonces demoler y reconstruir si la
causa es por serrado tardío o excesiva adherencia con la explanada, mientras que si se deben a
una excesiva longitud entre juntas sugieren demoler la losa y, al reconstruirla, formar una junta
de retracción a mitad de distancia entre las existentes
Si las grietas son anchas demoler la losa y reconstruirla.
-Grietas longitudinales.
Si las grietas aparecen en el tercio central de las barras de cocido de las juntas longitudinales y
son estrechas o medianas, no es necesario hacer ninguna reparación, sí observar su evolución.
Si son anchas se procede a sellar la ranura de la manera que se explicó en el caso de las grietas
medias transversales.
Si se encuentran fuera del citado tercio central y son anchas debe hacerse una reparación en
todo el espesor de la losa; y si son estrechas o medianas y, además, si provienen de una anchura
de losa excesiva, de un soporte irregular o del desarrollo de tensiones de tracción debidas a una
compresión a lo largo del pavimento (efecto Poisson) las fisuras deben coserse.
Esta es una práctica extendida en países europeos o en aquellos que cuentan con el
equipamiento idóneo para ejecutarla, y que consiste en la colocación de barras de unión para
prevenir la apertura de la grieta. Los pasos para esto son:
- hacer cajetines de 30-50 mm de ancho por 450-500 de largo, transversales a las fisuras,
separados unos 600 mm a lo largo de la grieta y aproximadamente perpendiculares a ésta
.La profundidad de la ranura será de 1/2 a 1/3 de la profundidad de la losa.
- perforar agujeros verticales de 40 mm de diámetro y 50 mm de profundidad en los extremos
de cada ranura.
- limpiar y secar bien el hueco
- colocar barras de 20 mm de diámetro, en forma de grapa, sobre lecho de mortero de resina.
Llevar el cocido 1,0-1,5 m más allá del fin visible de la grieta.
- rellenar con mortero de cemento o resina con la precaución de imprimación, adherencia,
compactación, curado y textura correspondientes.
- si se reparó con mortero abrir al tráfico en dos o tres días según condiciones.
69
-Grietas de esquina.
Reparar en todo el espesor de la losa, en una superficie a reparar marcada por un rectángulo,
que llegue al menos 300 mm más allá de las grietas .Al mismo tiempo deben colocarse
pasadores en las juntas transversales si su ausencia pudo provocar el agrietamiento. Si el
agrietamiento resulta como producto del ángulo agudo que puede formar la losa, lo que hace
que las tensiones sean más elevadas, entonces una solución es el cocido de las grietas.
Relleno de mortero Grieta sellada Mortero de resina Grapa de 16-
20 mm.
Figura.-Sección transversal de una reparación cocida.
Cada 600 mm
Fig,. Planta de fisuras cocidas
Figura 5. 1 Sección trasversal de una reparación cocida
Figura 5. 2 Plantas de fisura cocidas
70
-Otras grietas.
Como las que se registran en combinación con elementos presentes en la vía (registros,
tragantes); si son severas, se recomienda reconstruir la losa, separando de ella, por un elemento
de formación de junta longitudinal (sellada), las tapas de registros con su propio entorno de
hormigón armado.
Si son leves no se precisa hacer nada, solo seguir su evolución. Si son medianas se pueden
cocer.
➢ LOSAS CON BALANCEO Y LOSAS ASENTADAS.
Al reparar estos fallos debe tenerse muy en cuenta el drenaje, la susceptibilidad de la capa de
base y la transmisión de cargas en las juntas.
Por eso cabe una o la combinación de las siguientes variantes:
- colocación de un drenaje eficaz
- levantamiento de las losas y estabilización de la base, rellenando las cavidades
necesarias con hormigón o lechada dependiendo del tamaño del hueco.
- inyección de mortero a presión para rellenar huecos, aunque esto no podrá prevenir
ulteriores movimientos del soporte.
➢ JUNTAS DESCONCHADAS.
Si el desconchado es superficial y no ha avanzado hacia el interior de la losa, es posible tal vez
repararlo serrando a lo largo de una línea exterior al límite del desconchado.
En caso de no poder ejecutarse de esta manera la reparación, porque se originaría una ranura de
sellado demasiado ancha, o por ser corta la longitud de desconchado, entonces la arista puede
conformarse de la manera siguiente:
- revisar el hormigón próximo a la junta golpeando (percutiendo) la superficie con una barra
de acero, marcando el área a reparar unos 100 mm más allá de las zonas huecas, y en cualquier
caso, 150 mm a partir de la junta si se pretende una reparación con producto de cemento ó
100 mm si con resinas
- realizar un corte tan profundo como el más profundo de los desconchados, formando una base
plana. Esto puede hacerse de la misma forma ya descrita en el caso de capas de sellado, pero
utilizando sierra de hormigón.
- quitar el material que sella la junta y el listoncito si lo hay.
- eliminar el hormigón defectuoso picando con martillo. Dejar el fondo nivelado y horizontal
Barras de atado 500 mm de
separación = 20 mm
Fig.-Reparación de fisura en losa con
ángulo agudo. Figura 5. 3 Reparación de fisura en losa con ángulo
71
- instalar tira de material para la formación de junta (no utilizar madera si se va a emplear
material que contenga cemento) de manera que alcance mayor profundidad que el fondo del
área recortada, para asegurar que el material de reparación no haga puente sobre la junta
- limpiar bien el hueco y echar agua
- retirar el agua después de unas horas.
- aplicar lechada adherente de cemento.
- colocar el material. Las mismas mezclas de cemento Pórtland recomendadas para el caso de
capas de sellaje son adecuadas para estas reparaciones excepto si se quiere una pronta
apertura al tráfico.
- compactar por vibración atendiendo principalmente bordes y esquinas.
- retirar material en exceso y dar textura
- aplicar curado
- retirar encofradillo colocado para forrar la hendidura o serrar la junta si fuera el caso.
Finalmente sellarla.
Cuando los dos lados de la junta se desconchan pueden repararse al mismo tiempo.
Si el desconchado es profundo, alcanza una profundidad por debajo del sellado y usualmente
una forma D en planta, puede ser corregida por una reparación en profundidad de la losa
Trabajos en vías no pavimentadas.
Surgen como resultado de una senda que se ha desarrollado como tal por el uso o como una
obra de ingeniería con un diseño de su trazado, sección transversal y drenaje.
Pueden ser construidas con:
• suelo del lugar (carretera de tierra)
• con un material más duro (carretera de grava).
Objetivos para el mantenimiento o conservación de vías no pavimentadas
➢ Reducir o reparar el daño causado por la acción combinada del tráfico y el clima.
➢ Proveer paso suave a los vehículos, para lo cual es necesario conseguir que la carretera
esté en condiciones de eliminar el agua rápidamente. De lo contrario la superficie se
ablandará y aparecerán roderas y baches, lo que conduce a su intransitabilidad.
Para este tipo de vía resulta muy necesaria una niveladora, si es autopropulsada
(motoniveladora) pues mejor. Además se acostumbra a utilizar camiones pipa, rodillos,
algún tractor como remolque, si fuera preciso, bomba de agua, si el camión no la lleva. Puede
utilizarse una plantilla, hecha de madera, como abajo se muestra, que se lleva con la
motoniveladora para comprobar la pendiente transversal.
72
El número y tipo de equipos a utilizar dependerá de:
➢ las condiciones de la carretera,
➢ condiciones de humedad,
➢ necesidad de compactación,
➢ requisitos de organización
➢ parque disponible.
Se acude al empleo de la niveladora para corregir los defectos de superficie apuntados para las
vías no pavimentadas, incluyendo áreas donde se presenten un gran número de baches, aunque
deben repararse primero, antes de su empleo, los baches grandes o depresiones aisladas y
drenarse las áreas de estancamiento de agua.
En la reconstrucción de la superficie con la niveladora se debe escarificar, para cortar por su
base todo defecto visible en la superficie y soltar el material para incorporarlo a la
conformación de la nueva sección.
La niveladora debe trabajar en pasadas de unos 200 m de longitud. Se deben realizar un número
par de pasadas para evitar una zona plana en la cima de la carretera. El objetivo debe ser
materializar una cima correcta de la sección transversal de la carretera, con una pendiente
transversal suficiente (6 a7 cm por cada metro antes de la compactación, que queda en unos 4
a 6 cm/m después de la compactación).Si la pendiente transversal es insuficiente el agua no
drenará con facilidad y la carretera se deteriorará rápidamente. Esto es muy importante, sobre
todo cuando hay pendiente longitudinal que induce al agua de lluvia a correr a lo largo de la
carretera y a formar surcos de erosión.
El camión pipa debe rociar, si lo requiere, el cordón (depósito de material arrastrado por la
cuchilla de la niveladora) producto del material cortado por el fondo de la irregularidad visible,
el cual se reparte luego transversalmente por la propia niveladora para dar la pendiente correcta.
Puede ser necesaria una segunda aplicación de agua para obtener la humedad requerida de
compactación.
Los medios de compactación deben seguir muy cerca a la niveladora en los tramos donde ésta
ha concluido. Ocho es un número práctico de pasadas, para conseguir una compactación
completa, trabajando el rodillo hacia el centro de la carretera. Se debe comprobar la pendiente
transversal con la plantilla confeccionada
Otro trabajo para el que se usa la niveladora es para la conservación de cunetas en forma de V
y de solera (fondo) plana ancha. Para ello se hace una primera pasada que limpia el talud interior
Pendiente transversal = (b - a)/1800
Plantilla para controlar pendiente transversal.
Madera 20 mm de ancho. Si a=110 mm y b=200mm
la pendiente transversal a obtener es del 5 %.
a b
1800
mmm
Nivel de
burbuja
Figura 5. 4 Pendiente trasversal
73
(del lado de la carretera) y tira el cordón de material al fondo de la cuneta. Si la cuneta tiene
fondo plano y ancho la segunda pasada limpia este fondo, La siguiente pasada limpia el talud
exterior y retira el material a la parte alta de la cuneta. Con una tercera pasada se retira este
material del borde da la cuneta para evitar que vuelva a ella como arrastre. Para los caminos no
pavimentados se recomiendan profundidades de cuneta superior a los 60 cm.
Los desagües de cuneta deben construirse y conservarse con niveladora. Estarán más próximos
entre sí cuanto mayor sea la pendiente de la carretera. La descarga del agua debe ser pequeña y
frecuente para evitar erosión.
El alisado superficial puede hacerse también con niveladora, El objeto de esta operación es
quitar los deterioros menores de la superficie de la carretera y recoger el material suelto para
luego retirarlo. Esto lo puede hacer de dos formas distintas: repartir el material desde el centro
de la vía hacia los bordes o desde un lado de la carretera hasta el borde opuesto. Para propiciar
la salida del agua de la carretera, es necesario interrumpir, con aberturas cada 10 m, el cordón
de material que se vaya depositando en el borde de la carretera. Esta operación de alisado no
requiere compactación pues solo se ha retirado el material suelto de la vía. El material
depositado en el borde será luego sacado de la carretera con carretillas o camión.
La actividad de bacheo se utiliza para reparar: baches, roderas, reblandecimientos y surcos por
erosión.
Se puede utilizar el bacheo, en lugar de acometer la reconstrucción con niveladora, en superficie
de material granular ligada con elementos finos o de gravas con elementos gruesos. Para la
operación de bacheo se debe:
- eliminar el material suelto y el agua de la superficie a reparar.
- recortar el bache de manera que sus paredes queden verticales y lleguen al material sano
- comprobar la humedad del material a emplear para la reparación. Si está suficientemente
húmedo como para permanecer junto al apretarlo con la mano, es admisible su empleo.
Si el material suelta agua está demasiado húmedo y no se debe usar.
- si el material está seco, añadirle agua y también al área a bachear.
- rellenar el hueco con capas sucesivas de unos 10 cm, cada una de las cuales se irán
compactando debidamente con rodillo o pisón de mano.
Otra operación que a veces resulta necesario hacer en una carretera no pavimentada es el recargo
de material en su superficie. Esto se debe a que el material de superficie de una carretera sin
pavimento se desgasta o se mueve por la acción del tráfico, se erosiona por la lluvia y lo
desplaza el viento, pudiendo llegar a quedar la explanada como superficie de rodadura. Luego,
su necesidad aparece, particularmente, cuando se forman roderas y depresiones severas.
Para hacer el recargo con un nuevo material es necesario considerar:
- hacer antes todas las reparaciones de pendiente transversal y del drenaje.
- delimitar con precisión la extensión del trabajo; si el recargo se hará en capa continua
sobre la superficie existente o se limita a tramos cortos con deterioros importantes. El
espesor del recargo anda por los 15 cm.
- tomar las medidas para la extracción del material de cantera y realizar los ensayos para
su aprobación.
- comprobar estado técnico del parque de equipos disponible, existencia de señales,
medios de protección, etc.
- el cumplimiento de las normativas de ejecución de este tipo de obra en cuanto a
preparación de la superficie, organización del movimiento de equipos y control de la
calidad.
74
5.3 REHABILITACIÓN SUPERFICIAL, TECNOLOGÍA, MATERIALES Y
EQUIPOS UTILIZADOS
La rehabilitación de la superficie del pavimento (llamada también renovación) se realiza por
una o más de las razones siguientes:
• restaurar la calidad de rodadura del pavimento
• restaurar la resistencia al deslizamiento de la capa de rodadura
• impermeabilizar el firme para evitar la entrada de agua en el pavimento existente
• renovar la capa de rodadura cuando el pavimento existente se haya oxidado y la fragilidad
del ligante haya causado descarnaduras, así como pérdida de cohesión del árido. Esto permite
prolongar la vida del firme.
• restaurar el perfil longitudinal si se han producido asentamientos o hundimientos, de manera
de reducir la carga dinámica sobre los mismos.
Las operaciones de rehabilitación generalizada, necesarias para lograr tal renovación,
pueden clasificarse en tres grupos:
1.- Con aporte de material constitutivo del pavimento
(a) en capas gruesas, como técnica de refuerzo propiamente (mezclas asfálticas,
material granular, hormigón hidráulico, etc.)
(b) en capas finas (tratamiento superficial, lechadas bituminosas, etc.), para la
renovación de características superficiales que haya perdido el pavimento o no las posea en
grado suficiente (resistencia al deslizamiento, impermeabilidad, etc.)
2.- Con sustitución de material
(a) técnicas de reciclado, en planta o in-situ (termoregeneración o repavimentación que
afecta a la superficie de rodadura; remezclado central que puede constituir un verdadero
refuerzo)
(b) reconstrucción del pavimento (aunque no se ha considerado ésta dentro de las
actividades de conservación extraordinaria)
3.- Sin aporte de material
-tratamiento de regeneración de propiedades superficiales a través de fresado, ranurado,
etc., sellado de grietas para impermeabilizar, mejoras del drenaje.
El objetivo de todas las operaciones de renovación del firme es el de lograr una capa uniforme
de rodadura para lo cual deben corregirse primero las irregularidades del pavimento existente.
Cuanto mayor sea la uniformidad de la superficie mejor y más completa habrá sido la
repavimentación.
A veces estas técnicas se combinan para lograr una solución, o se aplican unas y otras en tramos
contiguos .Pero lo importante es identificar las causas de los problemas para poder elegir la
técnica de rehabilitación más apropiada.
75
Fresado del pavimento.
Es una técnica que se ha venido perfeccionando con la aparición de maquinaria que precalientan
el pavimento en algunos casos o sencillamente realizan en frío esta operación, tanto en el caso
de los pavimentos asfálticos como para los de hormigón hidráulico. Una técnica anterior
consiste en utilizar una batería de calentadores que antecede al paso de una motoniveladora
ligeramente modificada. Esta presenta el inconveniente de que deja la superficie del pavimento
en malas condiciones para que pueda utilizarse como nueva superficie de rodadura y causa
problemas de contaminación por los humos, olores, escape de calor, etc.
No obstante, si se piensa tratar el pavimento con otra capa de superficie el procedimiento puede
ser válido.
El pavimento fresado en frío evita los problemas anteriores y deja buenas condiciones de textura
y regularidad para el paso de los vehículos, cuya durabilidad dependerá de las características
del árido presente en la superficie fresada. Si éstos tienen características mediocres la textura
obtenida se deteriorará rápidamente, llegándose en el caso más favorable a una textura rugosa
lisa.
En párrafos subsiguientes se hablará del uso del fresado para restituir el perfil de la superficie,
con vista a tratarla posteriormente con un tratamiento por riego o una capa asfáltica fina. En
este caso la operación de fresado actúa como una operación auxiliar.
A través del fresado es posible remover partes defectuosas del pavimento sin dañar las partes
sin defectos, resultando una enorme economía de material. El fresado también permite que el
material removido pueda ser reutilizado a través de reciclaje, reduciéndose así la utilización de
recursos naturales no renovables.
Previamente a la operación de fresado, la superficie del pavimento asfáltico deberá encontrarse
limpia y, por lo tanto, el Constructor deberá adelantar las operaciones de barrido y/o soplado
que se requieran para lograr tal condición.
El equipo para la ejecución de los trabajos deberá ser una máquina fresadora cuyo estado,
potencia y capacidad productiva garanticen el correcto cumplimiento del plan de trabajo.
Tratamientos superficiales con riego.
La corrección de los problemas asociados a las características superficiales de los pavimentos
puede implicar trabajos en pequeñas o grandes áreas según la extensión del mal y la aplicación
de técnicas alternativas de acuerdo a la disponibilidad de materiales y recursos en general. Un
procedimiento bastante utilizado para estos fines es el llamado tratamiento superficial.
Los áridos que se utilizan en él provienen generalmente del machaqueo, en graduaciones que
pueden ser 4/6, 6/10 y 10/14 mm o su combinación, lo cual debe responder a las
especificaciones. Deben ser preferiblemente cúbicos, suficientemente resistente para no ser
machacado por el tráfico y limpios para propiciar buena adherencia con el ligante. Si estuvieran
empolvados es necesario lavarlos o darles un pretratamiento. La adecuada característica de los
áridos garantiza el que se proporcione una textura con buena rugosidad.
El ligante bituminoso puede ser betún de penetración, asfaltos fluidificados (cut back) o
emulsiones asfálticas. En varios países se utilizan preferiblemente las emulsiones, pues los
ligantes fluidificados se han dejado de usar por razones energéticas y el betún de penetración
por cuestiones climatológicas y técnicas. Se dice que el éxito de un tratamiento superficial
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descansa en el grado en que el árido se adhiere al ligante y en aplicarlo cuando se presenten las
condiciones meteorológicas realmente favorables para ello.
El tratamiento superficial acostumbra a utilizarse para:
- mejorar la textura superficial y la resistencia al deslizamiento con humedad.
- sellar la superficie del pavimento para evitar la penetración del agua
- contrarrestar la erosión de las superficies de pavimentos existentes (pavimentos
desgastados).
Aunque no es menos cierto que también se ha empleado para remediar exudaciones y otros
defectos como los provenientes de un propio tratamiento, pero defectuoso, como son el estriado
(calvas) y la pérdida de áridos en la superficie (peladuras).
Se han utilizado generalmente en carreteras de baja o media intensidad de tráfico, aunque con
ligantes mejorados y rigurosa ejecución se han utilizado también en carreteras importantes. Se
puede emplear en varias ocasiones en una misma carretera, pero siempre con cuidado pues un
exceso acumulado de ligante puede ocasionar su concentración, llegando a producirse su
ascensión e incluso la exudación en época de verano. Para evitar esto se sugiere eliminar los
antiguos tratamientos mediante el fresado.
Hay experiencias en el mundo que permiten afirmar que los tratamientos superficiales son
técnicas relativamente pocos costosas, que alargan la vida de los pavimentos cuando se aplican
en intervalos de 4-6 años, y esta aplicación se hace sobre pavimentos relativamente sanos, que
comienzan a mostrar síntomas de envejecimiento.
Un tratamiento superficial no puede ser directamente aplicable a una superficie deformada. Si
presenta ondulaciones habrá que restituir el perfil mediante el fresado de la superficie; si hay
otros desperfectos, como baches, hundimientos notables o desperfectos localizados en la base,
habrá que realizar un bacheo previo.
Diferentes tipos de tratamiento superficial.
Las cantidades de ligante y tamaño de áridos que en lo adelante se refieran responden a criterios
extraídos de la práctica internacional, no son necesariamente los estipulados en las regulaciones
nacionales que puedan existir.
Tablas 5. 1 Son solamente cifras orientativas que se señalan.
Simple tratamiento superficial
o riego monocapa
1 capa de ligante bituminoso
1capa de gravilla de granulometría uniforme (p.ej.6/10)
Doble tratamiento o riego
bicapa
2 capas de ligante bituminoso cubierta cada una con una capa de
gravilla,
(p.ej.10/4 para el primer riego y 6/10 para el segundo)
Riego (sellado) con
granulometría continua
1 capa de ligante bituminoso seguida por:
2 capas de gravilla de tamaños distintos compatibles; p.ej. 10/14 y
4/6, la segunda rellena los huecos de la gravilla grande y cierra
totalmente la superficie.
Otra variante es que a la aplicación de la capa de ligante siga:
1 capa de áridos de granulometría continua o grava dentro de un
margen amplio, como p.ej. 3 a 17 mm.
Riego (sellado) tipo sandwich 1 capa de gravilla, p.ej. 10/14
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(apropiado para superficies con
mucha exudación)
1 capa de ligante
1 capa de gravilla, p.ej. 4/6
Los españoles hablan del riego bicapa discontinuo e inverso, refiriéndose con esto a que no se
emplean dos tamaños consecutivos de áridos en cada una de las capas, sino que el del segundo
riego debe ser claramente más pequeño que el correspondiente al primer riego. El término
inverso quiere decir que la dotación de ligante del primer riego es menor que en el segundo,
manteniendo la suma que se especifique.
Los ingleses tienen en cuenta la dureza de la superficie sobre la que se aplicará el riego y la
categoría de tráfico que la utilizará para regular el tamaño nominal de árido y, por consiguiente,
la cantidad de ligante a emplear.
Además de las dificultades de ejecución en mal tiempo, señalada a los riegos superficiales, se
le apunta el de la proyección de gravilla, algo inevitable en los primeros días posteriores a su
ejecución. Este problema puede ser más señalable cuando la emulsión utilizada tiene una rotura
lenta o hay pobre humidificación en caso de betún asfáltico fluidificado. Un remedio en este
caso es el uso de gravillas preenvueltas.
Aunque no se detallarán resulta recomendable recordar los pasos en que se ejecuta la operación
para la aplicación de un tratamiento superficial (monocapa en este caso):
• Establecer la señalización requerida
• Barrer la superficie de la calzada
• Marcar la superficie mediante cuerda a lo largo del borde para asegurar correcta
alineación del tratamiento.
• Comprobar y ajustar distribuidor de ligante (temperatura del ligante, salidas de los
pulverizadores, ajuste de altura, ángulo y anchura cubierta por la barra de riego, prueba
de dotación real de betún).
• Colocar bandas de papel en extremos de recorrido, según longitud de las pasadas, para
garantizar juntas limpias al comienzo y final de éstos.
• Distribuir el ligante. La superficie seca. No trabajar con lluvia. Evitar el paso de
personas y vehículos sobre la superficie regada.
• Repartir el árido observando la distancia adecuada del camión repartidor con la
regadora de ligante. Retirar bandas de papel.
• Pasar rodillo de neumáticos sobre el tratamiento
• Retirar señalización y abrir al tráfico imponiendo velocidad limitada.
El trabajo de terminación se realiza a la siguiente semana retirando el exceso de gravilla con un
barrido ligero y enarenando las superficies donde se hallan producido exudación.
Tratamientos superficiales con lechadas (slurry seal).
En muchos países las lechadas bituminosas han venido a sustituir a los riegos de sellado con
arena. El tratamiento con lechada (slurry) se utilizó inicialmente para impermeabilizar
pavimentos envejecidos, pero se han venido perfeccionando al punto de que ha llegado a ser un
tratamiento superficial capaz de proporcionar buena textura, incluso para altas velocidades.
España tiene reconocido prestigio en el uso de esta técnica. Allí la aplican en más de 10
millones de m2 anualmente, incluyendo las autopistas.
La lechada corriente se obtiene mezclando, a temperatura ambiente, áridos pequeños en
granulometría continua (3 a 6 mm) con agua y emulsión de betún, bastante rica en betún,
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agentes de adherencia, agua y cemento o cal apagada. Cuando se utiliza equipamiento
especialmente diseñado para realizar el mezclado puede obtenerse un alto rendimiento en su
colocación.
La mezcla se aplica a la superficie en capas de 3-10 mm de espesor, penetrando y sellando las
grietas y vacíos de forma muy efectiva, por lo que se adapta bien a las superficies que presentan
betún envejecido.
Aplicada la mezcla el agua se evapora y la emulsión se fija mediante rotura, proceso que puede
durar entre 15 minutos y 12 horas según el control que se tenga del mismo a través del contenido
del filler mineral y agentes químicos utilizados. Así resulta una superficie impermeable rica en
betún. Este tipo de tratamiento tiene el peligro de tener poca resistencia al deslizamiento, por
lo que, en ocasiones, se ha utilizado como un segundo tratamiento sobre un tratamiento
superficial simple. De esta forma la parte alta de la gravilla del tratamiento simple entrará en la
lechada de sellado y aporta resistencia al deslizamiento, a la vez que es bien sujeta por ésta
lográndose una superficie duradera, impermeable y no deslizante.
No obstante se prefiere la búsqueda de textura directamente en la lechada mediante el uso de
áridos más gruesos (hasta 10 mm), de adecuada forma y tamaño, y muchas veces, ligantes
mejorados.
Los españoles dicen contar con vías de 4 y 5 años, tratadas con lechadas de este tipo, que han
mantenido características favorables de textura. Han utilizado también riegos bicapa de
lechadas bituminosas, con una primera capa de menor tamaño de árido que impermeabiliza,
facilita adherencia a la segunda y homogeniza el soporte, La segunda capa, de áridos más
gruesos, es la encargada de proveer buena textura.
Por último, la lechada extendida necesita poca compactación (de requerir alguna), por lo que el
paso del tráfico puede ser suficiente. Si la carretera es de bajo tráfico, entonces usar
compactador de neumáticos. Si el tráfico fuera intenso, y resulta conveniente abrir la vía para
su servicio cuanto antes, entonces es recomendable usar un agente químico para controlar la
rotura de la emulsión y poder utilizar la carretera a los 20 ó 30 minutos de concluida la extensión
de la lechada.
Se ha comprobado que es posible el tendido de lechadas bituminosas sobre capas de este tipo
extendidas años atrás. Últimamente se han desarrollado lechadas modificadas con fibras y
sistemas discontinuos especiales.
Tratamientos superficiales con capas finas de mezcla asfáltica en caliente.
Estos tratamientos se utilizan para:
- rellenar deformaciones superficiales pequeñas (0-10 mm)
- mejorar la textura superficial
- sellar superficies permeables.
Cuando la superficie presenta baches, depresiones y/o roderas fuertes deben éstos subsanarse
antes de aplicar esta solución. Este tipo de tratamiento se aplica en carreteras importantes, de
alto tráfico y resulta más duradero que los tratamientos superficiales con riego. Normalmente,
junto a su aplicación, se hacen trabajos de restauración de paseos y cunetas.
Estas mezclas finas superficiales consisten en una mezcla en caliente, hecha en planta, de áridos
revestidos con betún y un ligante bituminoso. Sus tipos son:
- morteros bituminosos ...................áridos 0/5
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- macadam bituminosos .................áridos 0/6 a 0/12
-hormigones bituminosos ...............áridos 0/6 a 0/12
Se extienden con pavimentadora en capa única de espesor máximo de 3cm para los morteros y
de 5 cm para macadam y hormigones bituminosos. Los materiales utilizados para preparar la
mezcla en planta son entonces los áridos (piedra, arenas, filler) y el ligante bituminoso,
identificado por su grado de penetración. Los morteros bituminosos consisten en una mezcla de
una o más arenas, filler y ligante bituminoso. Los macadam y hormigones bituminosos
incluyen, además, uno o más tamaños de piedra.
El contenido de ligante en la mezcla varía con el contenido de finos y la granulometría del árido.
Para poder conformar una idea de los entornos relativos en que se encuentran sus proporciones,
según el tipo de mezcla, se dan a continuación los siguientes valores:
Tablas 5. 2 Tipos de mesclas en plantas
Tipo de mezcla en planta Contenido de ligante
morteros bituminosos 6-10%
macadam bituminosos
densos
abiertos
4-7%
4-5%
hormigones bituminosos 5-8%
Nota. Estos son valores orientativos; las precisiones se encuentran en las especificaciones
normadas para el país.
El riego de adherencia (betún fluidificado o emulsión) se distribuye en una dotación que puede
ir de 0,1 a 0,4 kg / m2, según condiciones de la superficie.
Los morteros asfálticos consiguen textura superficial del tipo áspera, que persiste durante el
tiempo por la propia composición granulométrica del árido (mezcla de arena de machaqueo y
arenas naturales), pero su rugosidad geométrica es inferior a la de las lechadas de granulometría
equivalente o incluso a la rugosidad proporcionada por un tratamiento superficial por riego. Por
eso se utilizan más bien en ciudad y no en carreteras interurbanas y de alta velocidad. Pueden
presentar ciertos problemas de reflectancia.
Las capas finas de hormigón bituminoso presentan mayor rigidez que los morteros y son más
impermeables. Pueden colocarse pequeños espesores de capa para corregir defectos de
superficie. Desde hace algunos años, en países desarrollados, se han puesto a punto mezclas
mejoradas con aditivos que se extienden en capas ultradelgadas de alta calidad en vías de tráfico
intenso.
La operación de colocación de estas capas en áreas extensas implica un gran despliegue de
equipos y recursos en general, por lo que deben tomarse todas las medidas organizativas que
aseguren el éxito de la misma. Esto pasa por:
- la comprobación previa de la disposición del personal y equipamiento requeridos, de
garantía de suministro del producto asfáltico, el combustible para el equipamiento,
existencia de las señales necesarias y medios necesarios de transporte que garanticen
una operación continua del extendido.
- la comprobación que se ha hecho el trabajo previo de preparación de la superficie
(regularidad necesaria, limpieza). Se admite desviación máxima del perfil de 10 mm, de
lo contrario aplicar capas de regularización o fresar zonas altas.
80
- comprobar probabilidad de buen tiempo
- lugar y vigilancia para el resguardo nocturno del equipamiento.
Se recuerdan los nueve pasos que distinguen la ejecución de los trabajos:
1. Colocar la señalización temporal.
2. Barrer la superficie
3. Marcar la calzada (con una cuerda) para delimitar los bordes de la traza del riego de
adherencia.
4. Aplicar el riego de adherencia en la dotación necesaria. No permitir la circulación sobre el
riego. Esperar el tiempo necesario antes de extender el material.
5. Instalar el sistema de guiado de la extendedora
6. Comprobar el equipo de extensión: comprobar limpieza, ajustar altura y calentar placa
maestra, limpieza de la tolva.
7. Colocar la mezcla; observar correcto vaciado del camión en la tolva de la extendedora y la
buena secuencia de esta operación; chequear temperatura de la mezcla y su espesor de salida.
8. Efectuar compactación; inicialmente rodillos de gomas, comprobando su limpieza y presión
de inflado, después con cilindro (6-8 ton) comprobando mecanismo de limpieza. Observar
en ambos casos el cumplimiento de requisitos para una buena operación de compactación.
9. Hacer las comprobaciones de la pendiente transversal y la regularidad superficial logradas.
Al final de cada día la carretera puede abrirse al tráfico dejando la señalización que corresponda.
Cuando todo el trabajo haya concluido se retira toda la señalización y se abre al tráfico sin
restricciones.
Incrustación
Para lograr macrotextura adecuada en mezclas asfálticas cerradas, sean finas o no, se ha
recurrido al uso da la incrustación de gravillas duras y cúbicas, cuya adherencia puede
mejorarse cubriéndolas previamente con una película fina de ligante bituminoso. En Francia,
más recientemente, se han hecho tratamientos mixtos basados en un principio similar. Es decir,
se tiende primeramente una capa de lechada asfáltica que sella, impermeabiliza, y luego se
recubre aquella con un tratamiento superficial con riego que garantiza textura.
Reciclado.
Es una técnica de reutilización de materiales que aparece en la década del 70 con la crisis
energética y apoyada en las posibilidades de fresado en frío. Su uso y extensión están
determinados por el necesario balance económico entre los costos de su empleo y, por otro lado,
la disponibilidad de áridos de calidad y el precio del betún.
Hay autores que prefieren distinguir entre termoregeneración y reciclado. Por lo primero
entienden el proceso de levantamiento por fresado de una capa que se recalienta, generalmente
utilizando máquinas in-situ, y se vuelve a extender. Puede comprenderse en el proceso
adiciones pequeñas de productos que mejoran el betún de la mezcla antigua. Por reciclado
entienden la creación de una nueva mezcla, agregando a la recuperada, un agregado nuevo que
le aporta propiedades finales óptimas. Esto puede hacerse in-situ mediante máquinas que
levantan, disgregan, incorporan aditivos y mezclan con aglomerado nuevo los materiales
existentes, o puede realizarse en una plante fija. Con este proceso se pueden obtener mezclas
de similar calidad a las originales.
El reciclaje ofrece enormes ventajas para la industria de pavimentación con asfalto. Las
carreteras de asfalto logran un ciclo de vida infinito como consecuencia de la capacidad de
extraer un material superficial viejo y volverlo a procesar.
81
Riego en negro.
Es una opción de sellado que se utiliza para enriquecer una superficie bituminosa antigua y
débil o para ayudar a retener la gravilla de un tratamiento superficial nuevo que pudo haberse
empobrecido por alguna razón. Consiste en la aplicación de una película muy fina de ligante,
lograda por pulverización, sobre una superficie seca o hambrienta, y que persigue mantener la
piedra en su sitio, unida, para evitar que sea movida por el tráfico.
Normalmente se utiliza para ello una emulsión de betún que, de acuerdo a su contenido de
asfalto, logre una dotación final de betún entre 0,4 - 0,6 kg / m2. (p.ej.si es emulsión al 60% de
0,7 al 0,9 kg / m2)
Para evitar que los vehículos se lleven el material en sus cuerpos se puede extender arena fina
o polvorearla con productos finos del machaqueo.
Sellado de grietas.
Se pueden sellar grietas pequeñas vertiendo compuestos de betún caliente o frio sobre ellas,
según franjas de 50-75 mm de ancho y 2-3 mm de espesor. La superficie debe estar seca y
limpia, sin polvo ni deshechos. Las franjas no deben ser muy anchas ni demasiado gruesas, pues
suponen un peligro para la circulación, sobre todo de ciclistas, principalmente en el caso de
franjas paralelas.
Casos de superficies de hormigón hidráulico.
Irregularidades
Como resultado de una deficiente construcción pueden presentarse irregularidades en la
superficie de las losas de hormigón. El problema puede ser una zona alta localizado, un resalto
o una depresión.
Las depresiones pueden corregirse mediante una capa delgada adherente, como la capa de
sellado.
Los resaltos, que son los lomos o escalonamiento de juntas, se pudieran eliminar utilizando
aparatos específicos para ello, dependiendo su modo de operación de si el defecto es por
escalonamiento o no. Las prominencias pequeñas se eliminan mediante un cuidadoso fresado.
Textura superficial
En el hormigón nuevo la textura superficial se alcanza arrastrando un rastrillo de puntas
metálicas a través de la losa o por un cepillado transversal.
Para pavimentos ya en uso la regeneración de la textura se viene realizando por dos vías:
• actuando sobre la superficie pulimentada mediante métodos mecánicos o químicos; o
• aplicando un tratamiento bituminoso, a base de ligantes modificados y áridos de alta calidad.
Dentro del primer grupo se hallan las técnicas de ranurado transversal, efectuado con máquinas
especiales de serrado, que logran ranuras de unos 3 mm de ancho y 4 mm de profundidad,
espaciadas aleatoriamente entre 30-50 mm, para procurar la menor afectación posible por ruido.
Hay países que han experimentado con la proyección de chorros de pequeñas bolas de acero
sobre la superficie (granallas), eliminando, mediante vacío, los deshechos generados y
recuperando las bolas.
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En el caso de la aplicación de una capa superficial de material asfáltico sobre la losa de
hormigón se presentan los problemas de la reflexión de grietas, los que tratan de evitarse
mediante el empleo de un material bituminoso de alta calidad, el que debe ser muy flexible y a
la vez resistente.
5.4 REFUERZO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES.
El grado en que un pavimento resulta estructuralmente adecuado a las exigencias del tráfico
que lo utiliza depende, en buena medida, de la calidad de su construcción, lo conveniente que
resultan los materiales utilizados y de su espesor, como elemento éste que protege a la
subrasante y a sus propias capas integrantes de perjudiciales sobreesfuerzos que llevan al firme
al agotamiento.
La evaluación estructural busca, precisamente, determinar:
➢ grado de adecuación que en un momento dado tiene el pavimento y,
➢ predecir su futura vida de servicio según el tráfico que la utilizará.
Cuando la evaluación estructural indica que el pavimento es inadecuado, la evaluación como
tal constituye una base para el diseño de la mejora que ese pavimento necesita con vista a
brindar un adecuado servicio durante el período de diseño seleccionado.
En el capítulo 5 se presentaron algunos índices que pueden utilizarse para la evaluación
estructural. Realmente no existe un índice de uso universal para tal propósito. Más bien lo que
existe es una amplia gama de procedimientos para ello; y cualquier procedimiento probado se
admite como bueno.
Si el estudio revela que el pavimento es estructuralmente adecuado, sin importar el tiempo que
pueda permanecer así, pero presenta ciertos problemas superficiales, se puede resolver el asunto
con una capa asfáltica fina. Pero si el pavimento presenta señales de agotamiento o hay interés
en conocer hasta cuando su capacidad estructural le permitirá prestar un adecuado servicio,
entonces se entra en otra fase evaluativa, mediante la cual se obtiene la información necesaria
para el diseño de la mejora.
En clases anteriores se abordó el problema de la rehabilitación de pavimentos y una posible
clasificación de las operaciones que comprende. Ahora se pretende, abordar los problemas de
la rehabilitación estructural, cuyo objetivo es regenerar la capacidad resistente de los
pavimentos.
El refuerzo, en particular, es una técnica de rehabilitación estructural, con aporte de
material, que se realiza por la colocación de una o varias capas sobre un firme dado.
Ventajas del refuerzo de pavimentos sobre la reconstrucción:
(a)- supone menor costo que el que provoca levantar el pavimento y sustituirlo por uno nuevo;
(b)-se acorta el plazo de ejecución de las obras, con lo que se reducen también los
inconvenientes al tráfico.
El diseño de este refuerzo puede hacerse, entre otras formas:
83
1. mediante el llamado análisis estructural de las capas componentes del pavimento o
2. el análisis de las deflexiones en el pavimento.
Ambos tipos de análisis se verán posteriormente; y en lo particular aquí se tratará su aplicación
para diseñar refuerzos de material asfáltico.
Métodos de dimensionamiento del refuerzo.
Existen múltiples y variados métodos de dimensionamiento de refuerzo, ideados por lo regular
en instituciones de reconocido prestigio radicadas en países desarrollados de Europa y América
del Norte. Para aplicarlos, es necesario que se considere, hasta qué grado, las condiciones
particulares del país que pretende utilizarlos son similares o comparables con aquel para el que
tal procedimiento se ideó. Es decir, que el traslado del método no debe hacerse de modo ciego,
sino que hay que proceder con cuidado para aplicarlo.
Los procedimientos, sobre todo los empíricos, son de fácil uso y deben seguirse
meticulosamente las indicaciones que metodológicamente se indican. Deben tenerse presentes
las notas que aparecen en la descripción de los procedimientos, así como las características de
tráfico, clima, materiales, técnicas utilizadas en el país del cual procede el método en cuestión.
Una clasificación que da Achútegui de los métodos de refuerzo es la que aparece en la figura
siguiente:
º
No debe verse esta clasificación de un modo rígido, en el sentido de que hay métodos que
aunque basan esencialmente su proceder en uno de los puntos señalados, toman también de
otros, que definen otra clasificación. Así los métodos empíricos se comprueban en ocasiones
por cálculos analíticos; los métodos racionales toman en consideración propiedades de los
materiales determinadas empíricamente. Tanto un grupo de métodos como el otro están
avalados por la experiencia.
Los métodos basados en la experiencia individual son los más primitivos y dependen de la
agudeza del ingeniero encargado de la conservación, quien decide el tipo y espesor de refuerzo
basado en su experiencia y considerando el comportamiento y estado del pavimento,
característica de los materiales disponibles, técnicas constructivas a su alcance, fondos con que
Empíricos
Analíticos o
Racionales
Métodos de
dimensionamiento de
refuerzos
Basados en la
experiencia
Numéricos o de
cálculo
Individual
Colectiva
Equivalencia de capas o
analogía con firmes nuevos
Basados en deflexiones
Figura 5. 5 Clasificación de los métodos de diseño de refuerzos
84
cuenta, etc. Es un procedimiento que, aunque no recomendable, se ha utilizado bastante en
carreteras de segundo orden.
Métodos numéricos o de cálculo.
Todos estos procedimientos requieren, para su empleo, de una serie de datos de partida que
pueden obtenerse de diferentes fuentes.
Lo primero es la división de la carretera en tramos homogéneos (tramificación) a cada uno de
los cuales se aplica un mismo espesor de refuerzo, calculado por separado para cada tramo
según el tráfico de diseño y la caracterización del pavimento que se haga para cada cual.
La tramificación y el cálculo de la agresividad del tráfico siguen iguales criterios cualquiera
que sea el procedimiento. La caracterización del pavimento se hace de manera diferente según
el método específico de refuerzo que vaya a emplearse.
Tramificación.
Los criterios esenciales a considerar para esta división en tramos homogéneos, desde el punto
de vista del diseño de un refuerzo, son:
• las variaciones en la condiciones de tráfico,
• climáticas (temperatura del pavimento y humedad de la subrasante),
• cambios notables en el tipo de suelo de la explanada,
• en el tipo o espesor del pavimento o alguna de sus capas,
• variaciones en el estado del pavimento o de las condiciones de drenaje,
• así como la consideración del tipo de actuación de mejora geométrica que conjuntamente se
prevea (ensanche, corrección del trazado en planta o perfil, etc.).
La información necesaria que permite manejar estos criterios viene dada por:
o los conteos clasificados de tráfico,
o los datos climáticos y geotécnicos,
o el historial de la carretera bajo estudio (su expediente),
o los resultados de auscultaciones hechas anteriormente y,
o sobre todo, el reconocimiento por inspección visual sobre el terreno. Este último permite,
además, indicar medidas para solucionar fallos localizados o de drenaje que sean oportunas
tomar de inmediato o incorporar al proyecto de refuerzo.
Estudio de tráfico.
El tráfico que solicitará a la vía en estudio es uno de los factores esenciales en todo tipo de
método de dimensionamiento, aquí interesa precisar:
✓ volumen y composición actual del tráfico,
✓ prognosis de su crecimiento,
✓ el eje tipo de proyecto y
✓ el número de ejes tipo equivalentes en la vida prevista para el proyecto.
Si se parte de que la fracción de deterioro que produce una determinada carga es:
85
D = 1 / N
Donde:
N = número de pases admisibles de esa carga, y se acepta que el deterioro D que produce un
eje de peso P representa, respecto del deterioro Do producido por un eje de peso Po, una
relación del tipo:
D = Do (P/Po) a., entonces el efecto equivalente sobre el deterioro producido por N pases de
cualquier eje de peso P vendrá a ser expresado por No pases (ejes equivalentes) del eje
de peso Po según la relación:
No = N (P/Po) a............................. (1)
Instituciones de gran autoridad en el campo vial han brindado cifras para el exponente “a”.
A partir de sus tramos de prueba la AASHO llegó al valor de a = 3,83 el que comúnmente se
redondea al valor a 4 en el caso de los pavimentos asfálticos. Ese es el valor que toman los
franceses, la norma española y el Instituto del Asfalto. L´École Nationale des Ponts et
Chaussées recomienda los valores que aparecen en la tabla siguiente cuando se trata del diseño
de nuevos pavimentos o del refuerzo según el tipo de estructura a utilizar.
Así mismo, afectan los cálculos de un llamado” factor de agresividad” (K), multiplicador del
término de la derecha de (1), para ejes tándem y tridem.
Tablas 5. 3 Efecto de los ejes sobre el deterioro según estudios de l´École Nationale des Ponts et Chaussées.
ESTRUCTURA a K
Tradicional 4 1
Nueva con grava hidráulica 12 1,2
Nueva de tipo mixto 8 1,5
Refuerzo con grava hidráulica 12 1
Refuerzo con grava-betún 4 1
A nuestros efectos se puede utilizar (1) para el cálculo de los ejes equivalentes, es decir K = 1
y considerar, cuando se trate de un eje tándem de peso P, que su efecto es similar a 1,2 ejes
simples de peso P/2; o lo que es lo mismo, se multiplica el peso del eje tándem por 0,6
(aproximación del valor AASHTO de 0,57) y el resultado se sustituye por P en (1).
En España se utiliza el valor de 0,7. Cuando se trate de un eje simple de N repeticiones es obvio
que su peso será el valor P de (1). De esa manera se calculará el factor (P/Po) a, que se denomina
“factor de equivalencia”.
El Instituto del Asfalto y la AASHTO ofrecen gráficos para el cálculo de dicho factor.
Conociendo el espectro de cargas incidente en la carretera se podrá determinar según (1) el
tráfico equivalente, es decir el número de ejes patrón cuyo efecto en el carril y período de
proyecto se considera equivalente al tráfico real. En este cálculo se desprecia la acción
insignificante de los vehículos ligeros (menores de 3,5 ton).
86
El tráfico equivalente (TE) se obtiene por la fórmula:
TE = IMD. p. c. Ce. k. 365.........................................(2)
donde:
IMD = Intensidad media diaria de vehículos en el tramo (ambos sentidos).
p = Tanto por uno de vehículos pesados.
c = Proporción de vehículos pesados en el carril de proyecto, o sea el que soporta mayor número
de pesados. Se puede tomar c = 0,5 para calzadas de uno o dos carriles por sentido de
circulación. Para el caso de tres o más carriles por sentido hay países donde se toma c =
0,85.
Si existen aforos confiables en el área objeto de estudio podrán adoptarse valores de c más
ajustados a la realidad.
Ce = Coeficiente de equivalencia entre vehículo pesado y eje patrón.
k = Factor de crecimiento acumulado del tráfico en el período de proyecto. Se calcula como
k = (1 + r) t - 1
r
Si el tráfico pesado aumenta r tanto por uno al año durante los t años del período de proyecto.
5.5 MÉTODO DE EQUIVALENCIA DE CAPAS
El método de equivalencia de capas, que también se llama de analogía de firmes nuevos por
basarse en una extensión de los sistemas de cálculo de firmes nuevos, es un método empírico
que se sustenta en el análisis de los componentes de la estructura del pavimento existente. La
formulación general de cálculo del refuerzo sigue la simple expresión siguiente:
er = et - ee....................................(3)
en la que:
er = espesor requerido de refuerzo.
et = espesor de pavimento requerido para soportar el tráfico total en un pavimento nuevo.
ee = espesor efectivo del pavimento existente que se calcula como:
ee = i ei ci ..................................(4)
donde:
ei = espesor de la capa i del pavimento existente.
87
ci = coeficiente de equivalencia del material de la capa i con un material patrón, generalmente
mezclas bituminosas de determinadas características.
El Instituto del Asfalto presenta una tabla de factores de equivalencia, basada en el ensayo
AASHO, para el caso de diseño de refuerzos, diferente a los coeficientes para firmes nuevos,
pues tiene en cuenta la pérdida de capacidad resistente debida al paso repetido de las cargas. Al
depender los coeficientes de equivalencia de varios factores locales, hay países que han
trabajado por especificar los suyos. En Canadá los definen, incluso, por provincia.
Tablas 5. 4
Con el espesor y composición de cada una de las capas del pavimento a reforzar y los
coeficientes de equivalencia, se obtiene el espesor efectivo de éste (ee) utilizando (4).
88
A partir del tráfico equivalente previsto y del módulo de la explanada (Módulo de resilencia
Mr), considerado (en Mpa) aproximadamente igual a 10 veces el valor del CBR, se determina et por la figura siguiente que brinda el Instituto del Asfalto.
Figura 5. 6
Por (3) se determina, finalmente, el espesor requerido de refuerzo er .
Cuando se trata de estimar la vida útil residual del pavimento o período pasado el cual necesitará
refuerzo, se iguala
et = ee.
Se entra con este valor y el de resistencia de la subrasante (Mr) al gráfico de la figura anterior.
Se determina entonces el valor de TE que es capaz de soportar el pavimento existente hasta su
agotamiento.
Conociendo, además, los valores de p, c y Ce que forman parte de la formula (2) se estima k.
Con ello puede calcularse t, que vendría a representar el período de vida útil residual del firme
existente.
Este método de analogía con un firme nuevo puede también utilizarse para calcular el refuerzo
de un pavimento de hormigón hidráulico con hormigón asfáltico. En este caso particular habrá
que considerar la manera en que se preparará la superficie de hormigón hidráulico para recibir
el refuerzo, el que debe protegerse de la reflexión de las grietas provenientes de la capa
hidráulica.
89
El Instituto del Asfalto recomienda dos formas de abordar el problema para minimizar la
reflexión de grietas o retardar su aparición:
✓ Una es reducir las losas de hormigón (aplicable a losas sin refuerzo) a pequeños pedazos
(con tamaños no mayores a 60 cm en cualquier sentido), que deben afirmarse fuertemente
en la capa subyacente a la losa y, según este tipo de soporte para el refuerzo asfáltico,
calcular el espesor equivalente por la tabla 5.2 y, finalmente, el refuerzo correspondiente
como ya se ha indicado.
✓ La otra forma, que se aplica cuando el refuerzo vaya a colocarse directamente sobre la
superficie existente de hormigón hidráulico, consiste en considerar un espesor mínimo de
refuerzo de 18 cm, si la subrasante es de baja resistencia, y de 12 cm para subrasante
resistente.
Con frecuencia los espesores de refuerzo requeridos para minimizar la reflexión de grietas son
apreciablemente mayores que los que se necesitan para garantizar la integridad estructural. El
ingeniero debe entonces decidir entre diseñar para un mínimo costo de conservación durante
el período de diseño o para una inversión inicial baja a cambio de costos prematuros de
mantenimiento.
5.6 MÉTODO BASADO EN DEFLEXIONES
Los métodos de refuerzo basados en las deflexiones tienen un amplio uso, sobre todo en el caso
de los pavimentos flexibles tradicionales, y mediante ellos se logra determinar el espesor de
refuerzo necesario para que la deflexión baje hasta el nivel requerido por el tráfico futuro
previsto. No obstante hay autores que guardan sus reservas, argumentando para ello que el
complejo proceso de deterioro de un firme no puede referirse únicamente por su deflexión. En
todo caso el valor de deflexión debe interpretarse en relación al tipo de pavimento y, en cierto
modo, en relación a la resistencia de la subrasante.
El Instituto del Asfalto y el TRRL inglés han diseñado procedimientos de refuerzo basados en
las deflexiones, de mucha difusión en varios países, fáciles de utilizar. Más adelante se
explicará.
Deflexión elástica recuperada.
La deflexión total de una superficie bajo la acción de una carga es la deformación vertical
puntual que esa acción ocasiona. Cuando tal acción cesa, si el pavimento y la explanada fueran
perfectamente elásticos, se volvería a la posición inicial, pero no ocurre así, quedando una parte
de la deformación, la que se llama deflexión remanente.
A la diferencia entre la deflexión total y la remanente se le llama deflexión elástica
recuperada. Es decir:
dtotal = delástica recuperada + dremanente
Un aparato muy utilizado para la medición de la deflexión es la Viga Benkelman, la que, según
el procedimiento operativo con que se use, puede proporcionar: la deflexión elástica
recuperada; tanto la deflexión elástica recuperada como la remanente y total; línea de influencia
de las deflexiones, con diversas posiciones de la carga.
Otros aparatos utilizados para la medida de las deflexiones son el deflectómetro óptico, el
deflectógrafo Lacroix, la placa de carga, el deflectómetro de impacto y el dynaflect. Las
90
mediciones hechas con uno u otro aparato se ven diferentemente influenciadas por el tipo de
explanada, humedad de la misma, condiciones ambientales y clase y espesor de las capas del
pavimento, por lo que deben establecerse correlaciones entre las mediciones de deflexiones
halladas por uno y otro tipo de aparato si quieren expresarse en un solo y único sistema.
Deflectograma, tramificación y definición de zonas singulares.
El deflectograma es la representación gráfica de las deflexiones medidas. Para elaborarlo se
toman como abscisas las distancias al origen de las mediciones y como ordenadas las
deflexiones.
Utilizando el deflectograma y de forma visual, se puede hacer una tramificación provisional en
zonas estructuralmente homogéneas que corrige la previamente efectuada. Hay lugares que
aplican métodos de otro tipo (no visuales) como el de la media móvil en tramos de 200 m, que
utilizan los franceses, o los de tests de homogeneidad estadística.
Debido a que el espesor de refuerzo no cambia en distancias muy cortas, se acostumbra a fijar
longitudes mínimas de tramo para estudiar su homogeneidad, dígase 200 m o a lo sumo 100 m
(mientras más pequeño mayor razón muestral y mayor costo), que para considerarlo homogéneo
debe contar con valores de deflexión oscilando alrededor de la media del tramo. A su vez, dos tramos con el mismo valor medio pero distinta varianza de las deflexiones son, entre sí,
diferentes.
(10-2 mm)
250
200
150
100
PK 12.000 50 12.100 12.150 12.200 12.250 12.300
Incidencias
carril exterior
carril interior
Fig .- Deflectograma
(10-2 mm)
250
200
150
100
Figura 5. 7 Deflectograma
91
Los españoles consideran que un tramo es homogéneo cuando los valores de sus deflexiones
están comprendidos entre la mitad y vez y media el valor de la media del tramo.
Después de haberse trabajado todo el deflectograma para la definición de tramos homogéneos,
por algún tipo de procedimiento, se identificarán aquellas zonas que no pudieron tramificarse
por no cumplir el requisito de longitud mínima o por ser excesiva la amplitud de las oscilaciones
en relación al valor medio. Estas zonas se considerarán como singulares y se someterán a un
estudio particular, principalmente las que presentan deflexiones altas.
Realizada la tramificación según lo anteriormente explicado ésta se debe comprobar por el
ingeniero responsable mediante inspección visual. Habrá que detenerse a profundizar en el
estudio de los casos donde se observen discrepancias entre los valores de deflexión, las
características superficiales del pavimento y su estructura, tratando de buscar una explicación
a esas discrepancias. Si fuera necesario habrá que efectuar trabajos adicionales como: nuevas
medidas de deflexión, calicatas y ensayos complementarios, etc.
Se considera que hay concordancia cuando las deflexiones son altas, el pavimento está
degradado y la estructura del firme es insuficiente para las solicitudes de carga que presenta o
cuando las deflexiones son bajas, hay buen aspecto superficial del pavimento y su estructura
parece adecuada.
Deflexión característica.
Para cada tramo en estudio se estima un valor representativo de las deflexiones, llamado
deflexión característica, que, bajo el supuesto de una variación normal de las deflexiones, se
toma como:
dc = d + zs .....................................(5)
donde:
_________________
d = di /n ; s = ((di -d )2/(n-1)
El valor de z se puede hacer variar con la importancia de la carretera.
En Polonia toman z=2 para carreteras de alto tráfico y z= 1,3 para las de tráfico bajo. El valor
de z=2 (aproximación del 1,96), que se emplea en muchos países, supone que existe una
probabilidad del 97,5 % de que ese valor característico de deflexión no sea sobrepasado en el
tramo.
Normalmente, como el refuerzo se ejecuta por igual en todo lo ancho de la calzada, para hacer
su diseño se toma la deflexión característica del carril y huella más desfavorable del tramo.
Esto es así porque la población de las deflexiones del carril exterior e interior son diferentes, al
ser a veces diferente la estructura del firme por haberse producido ensanches, o por tener
condiciones distintas de suelo y drenaje, producto de construcción a media ladera en un caso o
por desarrollarse el tramo parcial o totalmente en corte en el otro caso. También suelen ser
diferentes las poblaciones de deflexión de la huella derecha e izquierda de un mismo carril,
tendiendo a ser mayores las deflexiones de la rodada derecha, con condiciones de humedad
distintas a la de la rodada izquierda.
92
Corrección por humedad y temperatura del pavimento. Corrección por carga.
Antes de proceder al cálculo de la deflexión característica es necesario corregir los valores
medidos de deflexión por condiciones de humedad y temperatura al no corresponderse con las
condiciones de cálculo o patrón.
La temperatura de cálculo es la temperatura representativa de la capa asfáltica en el período
de cálculo, es decir, en el período del año en el cual se presentan las condiciones más
desfavorables para el trabajo de los pavimentos flexibles. En Ecuador se toma como
temperatura de cálculo 50o C, característica del período mayo-octubre.
Son variadas las formulaciones que se utilizan, según el país o institución, para la corrección
por temperatura. Algunos lo hacen depender del estado de fisuración del pavimento (norma
española y norma inglesa). Para el caso de Ecuador, y para la corrección de mediciones con
Viga Benkelman, se utilizará la expresión:
Kt = 1/ (1 - b (tc - tobs))................................... (6)
siendo:
Kt = Factor de corrección por temperatura.
b = Coeficiente que depende del espesor de la capa asfáltica, cuyos valores pueden tomarse de
la tabla siguiente:
Tablas 5. 5 Coeficientes b para utilizar en el cálculo de Kt según (6).
Espesor →
HA en cm
5 6 8 10 12 15
b
0,0058
0,0068
0,0085
0,0107
0,0128
0,0149
tc = Temperatura de cálculo.
tobs = Temperatura observada.
En este período mayo-octubre, también se presenta la mayor humedad de los suelos (humedad
de cálculo), conjugándose ambos factores para hacer que en esta etapa se produzcan las mayores
deflexiones.
En algunos países, cuando las mediciones no se hacen en la época de mayor humedad de la
explanada, se aplica un factor de corrección por humedad (Kw) a las medidas de deflexión
obtenidas. Este factor deberá estar determinado por estudios de la variación de las deflexiones
con la humedad en la zona que se trate o similares, aunque se dice que tal aplicación es bastante
imprecisa y siempre sujeta a una interpretación personal. Lo más recomendable es prescindir
de las mediciones hechas en época muy seca. Por el momento se considerará este factor como
Kw=1, tomando en consideración que las mediciones se efectuaran en época de lluvia.
Cuando las mediciones se realizan con Viga Benkelman y se emplea un vehículo cuyos
parámetros de carga y presión de inflado no coinciden con los de cálculo se hace necesario
93
afectar las deflexiones observadas aplicando un coeficiente corrector “por carga”( Kp) el que
se estima como:
___________
Kp = pc . Dc/ p. D................................(7)
siendo:
pc = presión de contacto ejercida por el neumático del vehículo de cálculo.
Dc = diámetro equivalente de una huella circular cuya área es igual al área de contacto de los
neumáticos del vehículo de cálculo. Es decir:
________
Dc =4Pc/pc
Donde:
Pc es la carga por rueda del vehículo de cálculo.
En el caso de ejes con ruedas duales para calcular Dc se tomará Pc como la carga que baja por
las dos ruedas.
El significado de los parámetros homólogos p y D de (7) es el mismo, pero solo referidos al
vehículo de ensayo en lugar al de cálculo; y deben estar expresados en las mismas unidades. La
siguiente tabla ofrece los valores más corrientes de Pc y p, así como los de Dc que resultan.
Tablas 5. 6
Cada valor de deflexión obtenido en el campo debe ser afectado por los coeficientes
correspondientes al tramo en cuestión, para luego calcular el valor característico de deflexión
del tramo, que será el valor característico de los valores corregidos.
Estudios especiales.
En el caso de las zonas singulares, definidas según los criterios vistos anteriormente y para
aquellas donde los valores de deflexión superen al característico, se recomiendan estudios
particulares que requieren de la realización de sondeos, ensayos y calicatas con el fin de
determinar el espesor y naturaleza de las capas del pavimento y de la explanada, así como
también la identificación, calidad, grado de compactación y humedad de los materiales que las
componen.
Pc (kN) pc (Mpa) Dc (m)
81,5 0,55 0,307
100 0,60 0,326
110 0,60 0,342
130 0,30 0,344
94
Es también importante hacer una exhaustiva inspección visual, la que muchas veces revela
problemas de drenaje que influyen negativamente en el comportamiento de los firmes. A ello
se deben muchas de las deflexiones excesivas en las zonas de desmonte.
En los casos de terraplenes las deflexiones excesivas suelen deberse a la mala calidad de los
materiales componentes de las capas o a defectos en su compactación.
En uno y otro caso deben proyectarse y ejecutarse las obras necesarias con vista a mejorar las
características resistentes de estas zonas particulares, lo que permitirá dimensionar el refuerzo
en condiciones de una mayor homogeneidad del pavimento. Para cuantificar el efecto de estas
mejoras resulta necesario tomar nuevas mediciones de deflexión una vez que las mismas se
ejecuten.
Como estos estudios especiales demandan recursos, a veces no disponibles, tienden a omitirse,
lo cual no es aconsejable, sobre todo en los casos importantes donde se desconozcan datos para
decidir una solución correcta. Los españoles y franceses contemplan en sus normas de refuerzo
la ejecución de estudios especiales.
Aplicación de los métodos de refuerzo utilizando deflexiones.
El Instituto del Asfalto brinda un ábaco que permite calcular el espesor requerido de refuerzo
de mezcla asfáltica, necesario para soportar un tráfico previsto dado, de acuerdo al valor de
deflexión característica obtenido (con mediciones utilizando viga Benkelman). Se entra al
mismo con la deflexión característica (RRD, Representative Rebound Deflection ) y se sube
hasta encontrar la curva que se corresponde con el tráfico equivalente estimado (TE),
interpolando si fuera necesario. Se mueve ahora horizontalmente hasta encontrar la escala del
espesor de refuerzo, que será el refuerzo de hormigón asfáltico necesario para reducir la
deflexión a la llamada “deflexión de diseño”. Esta última debe interpretarse como la deflexión
correspondiente a un pavimento nuevo cuyo fallo (reducción del PSI a 2,5 según ensayo de la
AASHO) ocurre al final del período para el cual se estima el tráfico de diseño TE.
95
Figura 5. 8
Si el interés fuese el de estimar la vida útil residual del firme existente, el tiempo durante el
cual no será necesario reforzar el pavimento para que continúe prestando sus servicios, se
utilizará la figura siguiente:
Figura 5. 9
96
Esta relaciona la deflexión medida (con Viga Benkelman) en la superficie de un pavimento
flexible recién construido y el número de repeticiones de ejes equivalentes de 8 ton, hasta llegar
al fallo del pavimento que, según el ensayo AASHO, queda definido por la reducción de las
posibilidades de servicio del pavimento hasta un valor de PSI = 2,5.
Para la estimación de la vida residual del firme bastará con entrar, en la escala vertical, con el
valor de deflexión medido. Se avanza horizontalmente hasta interceptar la recta de la figura y
luego se baja verticalmente hasta cortar el eje de TE (EAL, Equivalent Axle Load). Con el valor
de TE, así determinado, se va a la fórmula (2), se despeja k y con ello se calcula t. Este será el
tiempo de vida útil residual durante el cual se prevé que no se necesitará refuerzo.
La curva característica de fallo para una deflexión y carga de cálculo dadas responden a
expresiones analíticas que vinculan a esas variables. Según los experimentos en sus tramos de
prueba, la AASHO obtuvo la siguiente relación
log( N)2,5 = 10,24 + 1,32 log P - 3,25 log dc ...........................( 8 )
donde:
( N)2,5 = Número de repeticiones de la carga de cálculo P para llevar el pavimento hasta un
índice de servicio final p = 2,5.
P = Carga por eje de cálculo, ton.
dc = Deflexión característica de la deflexión elástica recuperada, 1/100 mm.
Utilizando (8) puede calcularse analíticamente el plazo en que el pavimento puede esperar por
el refuerzo, conociendo dc a partir de las mediciones con viga Benkelman. El valor obtenido
de N se hace igual a TE; según fórmula (2) se estima k y luego t.
Caso de los pavimentos semirrígidos.
La experiencia española para el refuerzo de este tipo de firme recomienda efectuar un doble
análisis. Es decir, emplean tanto el método de las deflexiones como el de comparación con un
firme nuevo. Ello se basa en que el criterio de las deflexiones no es suficiente para este tipo de
pavimento semirrígido, y se indica además el análisis de las diferentes capas mediante calicatas,
testigos, ensayos de los materiales componentes y evaluación de sus módulos de elasticidad
dinámicos. Se calcula un espesor de refuerzo, por analogía con un pavimento nuevo,
considerando, en el caso más desfavorable, al firme existente como asimilado a una subbase
granular de igual espesor. Esto viene dando un espesor máximo de refuerzo. El espesor mínimo
sería el que correspondería a un pavimento flexible, con deflexiones iguales a las del firme en
estudio. Queda así acotado, por arriba y por abajo, el espesor de refuerzo para el pavimento
semirrígido. El refuerzo que así se diseña puede comprobarse, si se quiere, por análisis de
sistemas elásticos multicapas.
Los procedimientos agrupados dentro de la clasificación de racionales no serán tocados aquí
explícitamente. Estos procedimientos, que pueden utilizarse en el caso de refuerzo sobre
cualquier tipo de pavimento, tienen la ventaja de tratar, de manera más general que los métodos
basados en deflexiones, el asunto del refuerzo de los pavimentos semirrígidos, por lo que
resultan muy útiles en aquellos países que cuentan con un alto kilometraje de este tipo de firme.
97
Elementos a considerar para la ejecución de los trabajos de refuerzo.
Cuando se proyecta el refuerzo también deben considerarse los problemas de la preparación de
la superficie existente, la ejecución de la misma obra de refuerzo, el mantenimiento del tráfico
y las posibles obras de ampliación y mejoras.
La preparación del pavimento base sobre el que se tenderá el refuerzo asfáltico consiste en la
reparación de aquellos defectos y zonas singulares con deflexiones excesivas, de modo que la
superficie actual se lleve a un nivel uniforme y a un estado estructural relativamente
homogéneo.
Para ello deben eliminarse las causas que provocan los fallos locales, como los que tienen que
ver con deficiencias en el drenaje, nivel o pendiente inadecuados de los paseos, etc.
Para buscar uniformidad en la superficie base puede ser necesario realizar un fresado e incluso
colocar una capa fina nivelante, independiente del refuerzo si es que éste estuviera constituido
por una sola capa.
Si el refuerzo es multicapa, entonces el espesor mínimo de la capa nivelante se descontará del
espesor total de refuerzo; o cabe utilizar, para la nivelación, la primera capa que se extienda, en
cuyo caso deberá considerarse en el proyecto el consiguiente aumento del material, ya que el
espesor de refuerzo será el mínimo de esta capa inicial más el correspondiente al resto de las
capas.
Si el pavimento base fuera de hormigón hidráulico entonces habrá que sellar sus grietas y
nivelar las losas que puedan haberse asentado mediante algún proceso de inyección. Si el firme
estuviera seriamente degradado en determinadas zonas habría que sustituir el hormigón roto.
En ocasiones las obras de refuerzo se aprovechan para hacer correcciones del perfil transversal
-corregir bombeo, fallos de borde- o en sentido longitudinal, como es la corrección de lomos y
depresiones.
Cuando se van a rellenar depresiones en un pavimento viejo, previo al tendido de la capa de
refuerzo, y como parte de las operaciones de nivelación de la superficie, se recomienda colocar
la mezcla asfáltica en dos capas si el espesor de relleno está entre 7 y 15 cm. Los espesores
mayores a 15 cm se colocarán en capas bien compactadas, no mayores de 7 cm cada una. El
MS-17 del Instituto del Asfalto ilustra la forma correcta de colocar estas capas con el propósito
de evitar el posible escalonamiento que tiende a producirse en las juntas por las propias
dificultades de vaciado y colocación del material al inicio y final de cada capa. El ingeniero
encargado debe tomar suficiente información en cuanto a los niveles de la superficie a rellenar
para planificar con exactitud el trabajo y definir los límites de las capas nivelantes.
Para actuar con certeza sobre las zonas singulares de excesivas deflexiones y no existan
evidencias de sus límites, puede resultar necesario estimarlos tomando mediciones de deflexión
adicionales en zonas convenientemente seleccionadas. De lo contrario habrá que basarse en la
precisión que ofrezca el deflectograma y la inspección visual realizada. Hechas las reparaciones
de estas zonas singulares, con lo que se reducen sus niveles de deflexión, pueden tomarse
nuevas mediciones para evaluar el resultado del tratamiento y ser, además, utilizadas en
sustitución de las originales para recalcular dc y, con ello, el refuerzo.
Cuando en el refuerzo con mezcla bituminosa se utilizan espesores muy pobres se corre el
riesgo de que se incrementen los gastos de conservación o se disminuya sensiblemente la vida
del pavimento, pues de existir solicitaciones excesivas a su rigidez el firme se agrieta. Por eso
hay que cuidarse de los tendidos de capas finas parciales, cada cierto tiempo, para ir
98
completando un determinado espesor total de refuerzo, pues esto puede conducir, al final, no
contar con un refuerzo de mezcla bituminosa sana, sino con otro de un material cuarteado e
inaceptable. Además, aún sin llegar al extremo del caso anterior, cuando se hace la construcción
por etapas, debe considerarse el hecho de que, para obtener la misma vida útil del pavimento,
se requerirá un espesor de mezcla mayor que si se hubiera hecho el refuerzo de una sola vez.
Por estas causas se recomienda, antes de tomar una u otra decisión, hacer un estudio
económico para decidir entre la variante de ejecutar el refuerzo de una sola vez o hacerlo
por etapas.
Cuando se trata del refuerzo de pavimentos rígidos con mezcla bituminosa hay que cuidar la
aparición de las grietas de reflexión. El Instituto del Asfalto sugiere para el caso de losas no
reforzadas, como una buena práctica llevada a cabo en países de Norteamérica, que la superficie
de hormigón se prepare procediendo a su rotura en pedazos, que no sobrepasen el metro
cuadrado, con el uso de pesadas masas de impacto o por el pase de grandes compactadores
vibratorios, y luego compactar de manera que esos trozos encajen en la base de manera de
garantizar buena transmisión de cargas, entre ellos y hacia la capa subyacente. De no hacerse
esto el espesor de refuerzo mínimo debe oscilar entre 12 y 18 cm, según la resistencia de la
explanada.
Para el control de tales grietas de reflexión también se ha venido utilizando el método de serrado
y sellado de juntas transversales y longitudinales en el refuerzo asfáltico, de manera que
coincidan con las del pavimento existente. Posteriormente las juntas se sellan para evitar la
entrada del agua que podría producir el despegue del refuerzo.
Hay lugares donde se ha utilizado el método de fisuración y asiento, el que consiste en fisurar
el pavimento hidráulico en pequeños pedazos (10 x 20 cm), mediante compactadores
vibratorios pesados, con lo que se reducen los movimientos horizontales por cambios térmicos,
a la vez que se mantiene el encaje entre áridos, lo que permite la debida transmisión de cargas.
Sobre esa superficie se tenderá el refuerzo.
En varios países se viene experimentando con interposición de capas especiales (arena-betún,
membranas), sin resultados aún generalizables.
Cuando se reacondiciona una carretera normalmente se efectúan otras obras como: ensanches,
correcciones de trazado, correcciones en el paseo y mejoras de drenaje. Este también será un
problema a atender por el ingeniero encargado.
99
CAPITULO VI. ALGUNOS TRABAJOS DE CONSERVACIÓN
6.1-GENERALIDADES.
En este tema se presenta una panorámica general de técnicas de mantenimiento y rehabilitación
de pavimentos, sin pretender abarcar todas las posibles. Se presentan tanto las que se emplean
en reparaciones locales como aquellas que tienen una aplicación global o las que son aún de
mayor carácter. Todo esto debe ayudar a conformar luego estrategias de conservación que serán
necesarias introducir en los sistemas de gestión de la conservación, los que serán objeto de
estudio más adelante.
6.2-MATERIALES QUE COMÚNMENTE SE EMPLEAN
Para el caso de los pavimentos asfálticos son el árido y el ligante, que se utilizan por separado
o formando una mezcla. En esta última forma es como más se emplean. Áridos.
Los áridos pueden ser arena (la fina proveniente de mar, río o yacimiento; la gruesa
frecuentemente proveniente del machaqueo), gravilla (chipping), grava natural o de cantera. En
el caso de las mezclas asfálticas también se comprende el filler (finos), que es un polvo mineral
MI» proveniente de roca sana; en algunos casos una fracción de este fino se sustituye por
cemento o cal.
El tamaño máximo a emplear depende del tipo de trabajo a ejecutar (p.ej. enarenado hasta
5mm, 0.1 tratamiento superficial hasta 10 - 14mm y capa de base hasta 40mm).
A medida que se sube en la categoría del trabajo a ejecutar así aumentan los requisitos que se
exigen de los áridos y las pruebas o ensayos a que deben ser sometidos. Pero en general deben
provenir de canteras autorizadas, poseer adecuada granulometría, tener la forma adecuada y ser
duros y limpios. Cuando son empleados en mezclas que conforman la capa de rodadura deben
ser 010 resistentes a la rotura y degradación que impone el efecto abrasivo y de trituración del
tráfico, cosa ofb que se mide mediante el ensayo de abrasión en la máquina de Los Ángeles.
Además deben tener una alta resistencia al pulimento, lo que se mide mediante el coeficiente
de pulimento acelerado (CPA), obtenido por ensayo de igual nombre.
Las especificaciones de calidad, limpieza, textura y forma para el árido grueso y fino utilizados
en las mezclas dependerán también del tráfico a que se verá sometido el pavimento y el uso que
se 01. hará de la misma (capa rodadura, intermedia, base).
Ligante bituminoso
Existen distintos tipos:
..betunes de penetración, que se clasifican de acuerdo al grado de penetración (25°C, 100g,
5s:en dmm) en (40/50, 60/70, etc)
..betunes fluidificados (cut back), que se clasifican de acuerdo a la viscosidad (25°C;en s)
(100/250, 150/200, etc)
..emulsiones de betún, cuya clasificación se basa en el contenido de betún (en %) y la velocidad
de rotura (rápida, media, lenta). Se fabrican a partir de betunes convencionales o modificados.
También se clasifican en aniónicas y catiónicas según el tipo de emulsionante utilizado. Con el
objeto de mejorar algunas de las propiedades de los betunes y poder utilizarlos con éxito en un
rango de temperatura mayor que los betunes convencionales se utilizan, en ocasiones, aditivos
mezclados con el ligante. Estos aditivos pueden ser polímeros (los más utilizados), caucho,
100
asfaltos naturales u otro tipo de compuesto que buscan disminuir la susceptibilidad térmica del
betún, aumentar su viscosidad a altas temperaturas para evitar los problemas de deformación
plástica, disminuir su fragilidad ante temperaturas bajas y aumentar su poder cohesivo y
elástico. En general estos betunes modificados deben cumplir determinadas especificaciones,
según su tipo, como lo hacen también los betunes de penetración corrientes.
Mezclas bituminosas en caliente.
Comúnmente se designa con este nombre a los hormigones bituminosos (asphalt concrete). son
mezclas cuyas partículas minerales. de granulometría continua o discontinua. forman un
esqueleto mineral. De acuerdo a la granulometría y porosidad de la mezcla, ésta puede ser
densa, semidensa o gruesa. drenante (porosa) y microaglomerado. Los hormigones bituminosos
pueden emplearse en capas de base. intermedia y de superficie, debiendo cumplir para ello con.
las exigencias correspondientes Las mezclas utilizadas para capas de base tienen una función
esencialmente estructural. por lo que deben ser resistentes a la fatiga, la propagación de fisuras
y a ge la acción del aaua. Se dosifican de acuerdo al ensayo Marshall teniendo en cuenta el tipo
de tráfico y el clima. El uso de ligantes modificados de alto módulo que aumenten la rigidez de
la mezcla y su resistencia a la fatiga, permite reducir el espesor de' capa de base a utilizar. Las
Tezclas 140 empleadas como capas intermedias (entre la base y la de rodadura) deben
impermeabilizar las capas inferiores y ayudar a conseguir una buena regularidad del pavimento,
por lo que deben ser se poco permeables y resistentes a la deformación plástica. Las mezclas
empleadas como capa de rodadura desempeñan tanto una labor funcional como estructural,
particularmente la primera. De ahí el empleo de mezclas de elevada textura y excelente
comportamiento estructural y de las mezclas drenantes. Tanto las mezclas para capas
intermedias como las de rodadura deben 141 diseñarse con el criterio Marshall complementado
con el ensayo de pista de laboratorio, que da cuenta de su resistencia a la deformación por
acción del tráfico y clima.
En la ejecución de los trabajos del tipo global y mayores (capas para rehabilitar tramos de
pavimentos) debe ponerse sumo cuidado en obtener una buena regularidad y compactación de
la mezcla que se emplee, la que debe ser extendida y compactada a la temperatura adecuada de
láda acuerdo al tipo de mezcla. La compactación debe realizarse de manera que no se produzcan
arrollamientos (temperatura excesiva para compactar) ni fisuras (exceso de compactación en
frío).
El empleo de uno o varios tipos de compactadotas ayudará a obtener la compacidad y
regularidad exigidas.
Mezclas drenantes.
Como su nombre lo dice poseen una textura que permite una salida rápida del agua de la
superficie del pavimento, con ello se elimina o reduce el efecto de hidroplaneo en condiciones
de lluvia o pavimento mojado y reduce el ruido de rodadura. Es decir, como capa de rodadura
estas
mezclas drenantes mejoran la comodidad y seguridad de tráfico. Como deficiencias se les
apunta que son menos resistentes a los efectos abrasivos del tráfico y sufren de frecuente
colmatación por acumulación de la suciedad en zonas donde no llueve con frecuencia. Por esa
razón se recomienda su uso carreteras ubicadas en zonas de mediano a alto tráfico donde llueva
con frecuencia, con accesos pavimentados y donde no existan temperaturas frías de
congelamiento Para evitar el problema de la colmatación se están empleando los pavimentos
de doble capa drenante, una primera con áridos más gruesos 12-20mm y otra superior con áridos
de menor tamaño 8-10mm.
101
La compactación de este tipo de mezcla es relativamente fácil pero debe hacerse con cuidado
para que no se disgregue. Pueden emplearse los rodillos lisos, que logran una excelente
regularidad.
Mezclas bituminosas en frío.
Son fabricadas y puestas e obra a temperatura ambiente. No hay necesidad de calentar el ligante
para disminuir su densidad y cubrir los áridos. La envuelta puede lograrse a temperatura
ambiente si se emplean las emulsiones bituminosas como ligante.
La grava-emulsión: es un tipo de mezcla en frío que se emplea en capas inferiores de los
pavimentos. Está constituida por áridos (naturales o artificiales), emulsión, agua y
ocasionalmente algún aditivo. Este tipo de mezcla se clasifica de acuerdo al huso en el que se
halle la curva granulometrica del árido que la integra. Como capa granular tratada que es tiene
una alta capacidad soporte, evita la reflexión de fisuras, es autoreparable y se acomoda a los
movimientos del soporte, por eso se emplea como capa de base y de antiremonte de fisuras en
reparación, refuerzos, ensanches y regularizaciones. En pavimentos nuevos pueden utilizarse
como capa de base y/o subbase.
Las mezclas abiertas en frío: resultan de la mezcla de árido grueso. emulsión bituminosa y,
en algunas ocasiones, aditivos. La mezcla puede ser elaborada a temperatura ambiente
almacenada, para luego ser tendida y compactada también a temperatura ambiente. Se emplea
en pavimentos de mediano y bajo tráfico como capa de rodadura o intermedia, también para
tratamiento antifisuras y en operaciones de bacheo. Se pueden clasificar de acuerdo al tamaño
máximo del árido que la compone, mientras que el espesor de capa a utilizar (de 3 a 10cm)
determina el uso de una u otra, reservándose las de graduaciones más gruesas para los mayores
espesores. Para su fabricación se emplean plantas sencillas, Se debe controlar adecuadamente
el equipamiento empleado en la compactación y el número de pasadas. pues no hay un
procedimiento particular de ensayo establecido con ese fin para cuando se emplea este tipo de
mezcla.
Lechadas bituminosas y microaglomerados en frío: Son mezclas fabricadas a temperatura
ambiente mediante la combinación de una emulsión bituminosa, áridos. agua y en ocasiones
polvo mineral. Tienen consistencia fluida, lo que permite extenderlas fácilmente. pero al
endurecer aumenten su cohesión y dureza, haciéndose resistente a los efectos abrasivos del
tráfico. a la vez que muestran elevada textura. Resultan adecuadas para tratar pavimentos
envejecidos o conseguir superficies de rodadura con alta resistencia al deslizamiento. Hay
varios tipos de lechadas bituminosas, pues las lechadas originales elaboradas con arenas han
venido evolucionando y ya se les fabrica con una mayor cantidad de árido grueso, con lo que
se les incrementa su macrotextura. Los áridos para conformar la mezcla deben cumplir los
requisitos establecidos de calidad y limpieza. más exigentes a medida que el tráfico a soportar
sea mayor. La emulsión a emplear dependerá del tipo de zona térmica y del tráfico.
6.3.-TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO LOCALIZADAS.
Introducción.
Las técnicas de mantenimiento localizadas pueden ser de carácter correctivo o preventivo. Los
trabajos más comunes en esta categoría para los pavimentos asfálticos son el bacheo y el sellado
de grietas. No obstante se describen otros que pudieran ser necesarios en situaciones muy
particulares. Las operaciones indicadas pueden dar idea de las partidas de presupuesto a
considerar para ejecutarlos. Las dotaciones y tamaños de áridos a utilizar son orientativos, no
responden a especificaciones precisas de algún lugar. Como resulta común en estas operaciones
102
(y también en las de rehabilitación) efectuar riegos auxiliares de imprimación o de adherencia,
se hará primero una caracterización de los mismos.
Riego de imprimación: Consiste en la aplicación de un ligante hidrocarbonado (emulsión o
asfalto fluidificado) sobre una capa granular sobre la que se pretende colocar una capa de
mezcla bituminosa o tratamiento bituminoso. Cuando resulte imprescindible dejar pasar
vehículos sobre la imprimación o el ligante no se absorbe en 24 horas en partes de la superficie
entonces puede protegerse la imprimación realizando un riego de cobertura empleando para
ello una arena (o mezcla de arenas) exenta de impurezas. Es importante que antes de proceder
a la imprimación se eliminen el polvo y los materiales sueltos de la superficie, mediante
barredoras mecánicas o aire a presión. Las emulsiones llamadas "de alto poder de penetración"
tienen una alta eficacia en los trabajos de este tipo, además de reducir los efectos nocivos que
pueden causar al medio ambiente.
La dotación del ligante residual debe ser la que demande la capacidad de absorción de la capa
a imprimar. Un número indicativo es el de 500 gr/m2 como dotación mínima. La dotación de
arena de cobertura está en el orden de los 4-6I/m2.
Riego de adherencia: Consiste en la aplicación de un asfalto fluidificado o emulsión sobre una
capa tratada con un ligante hidrocarbonado o conglomerante hidráulico, previa a la colocación
sobre éste de una capa asfáltica, que no sea lechada bituminosa ni tratamiento superficial con
gravilla. Actualmente se prefiere utilizar sólo emulsiones en este tipo de riego, sugiriéndose las
modificada para riegos de adherencia para capas de rodadura de pequeño espesor (5. 4cm) y
alto tráfico de pesados. La dotación de emulsión a emplear está en el orden de los 200-250
gr/m2, dependiendo de las características de absorción de la mezcla que conforma la capa a
cubrir. Para la ejecución y puesta en obra de la emulsión a utilizar en este tipo de riego debe
garantizarse, con el empleo de barredoras o aire a presión, que la superficie a tratar este limpia
de polvo y de materiales sueltos. No debe haber presencia alguna de ligante en la superficie a
tratar previo al riego. el mismo habría que eliminarlo, sea mediante fresado (en pavimentos en
uso) o mediante barrido y empleo de aire a presión (cumplido el plazo de curado en pavimentos
que han tenido tratamiento de curado). Se tomarán medidas durante la ejecución del riego de
adherencia para que no se acumule ligante en las juntas transversales de trabajo.
En una buena parte de los trabajos que se describen a continuación es factible utilizar también
los asfaltos fluidificados en lugar de la emulsión. Pero realmente los asfaltos fluidificados se
emplean cada vez menos. Por razones energéticas y ambientales, mientras que las emulsiones
tienen un uso cada vez mayor y técnicamente han resultado más manejables y versátiles. No
obstante, en el caso de emplear el asfalto fluidificado debe cuidarse de no calentarlo demasiado,
por lo que debe utilizarse un termómetro para comprobar la temperatura durante el
calentamiento. No se debe permitir fumar cuando se maneja betún fluidificado (cut back).
Algunas descripciones aparecen como si fueran a ejecutarse mediante técnicas manuales, lo que
no quita que puedan utilizarse medios mecánicos de mayor rendimiento. Puede, igualmente,
suceder lo contrario.
ENARENADO
El enarenado es el tratamiento que se usa donde aparece exudación. Se debe emplear donde sea
posible arena gruesa de hasta 5 mm. Se incorporan en el tratamiento dos actividades que tal vez
hayan de repetirse.
1. Se desparrama la arena con pala sobre la superficie afectada, desde un camión o un
remolque
103
2. La arena se reparte después con un cepillo/escoba, de modo que la superficie quede
cubierta por igual.
SELLADO LOCAL
Este tratamiento se usa para reparar grietas. Se emplea también como tratamiento final en el
caso de una reparación local.
El tratamiento se aplica en cuatro etapas:
1. Barrer el área Se realiza a mano. La superficie de la carretera debe estar limpia y seca
después de esta operación.
2. Marcar la zona que se ha de sellar La superficie a cubrir se bordea con marca hecha con
tiza o algo similar.
3. Distribución del ligante El ligante se distribuye, en la dotación determinada, sobre la
superficie por medio de un regador de lanza o de una regadera
4. Distribución del árido
El árido se desparrama con pala desde el camión o desde el remolque. El material empleado
será:
• arena gruesa de hasta 5mm, si hay grietas,
• gravilla (tamaño 6-10 mm), para reparaciónes superficiales locales.
Se debe cubrir el total de la superficie.
SELLADO DE GRIETAS
Este es un tratamiento alternativo para la reparación de grietas. Es el procedimiento que se usa
para sellar o resellar grietas longitudinales y transversales y de reflexión cuando su ancho es
mayor de 3mm. Con ello se protege a las capas inferiores del pavimento de la infiltración del
agua. Resulta más eficiente si se emplea como medida preventiva cuando el estado general del
pavimento es bueno. En un pavimento deteriorado esta técnica no es económicamente
ventajosa.
Tratamiento de grietas próximas unas a otras:
Se llenan las grietas con lechada bituminosa en cuatro pasos:
1. Barrer el área
Se realiza a mano. La superficie de la operación.
2. Marcar la zona que se ha de sellar
La superficie a cubrir se bordea con tiza.
3. Producción de la lechada La lechada se produce por mezcla de emulsión de betún con arena
gruesa, de hasta 5 mm en una carretilla, según las siguientes proporciones (indicativo):
- arena 20 litros
- emulsión 6 litros
La emulsión no requiere calentado, normalmente. Sin embargo los bidones de emulsión se
deben rodar, para que se mezcle el contenido antes de emplearlo.
4. Distribución de la lechada
104
Se lleva a cabo con un rastrillo de mano. Se distribuye el material en capa fina, de unos 5mm,
sobre el total marcado. La lechada se deja secar completamente antes de dejar pasar el tráfico
por la zona reparada.
Tratamiento de grietas aisladas:
En este caso las grietas se llenan con betún fluidificado caliente o emulsión.
1. Barrer el área
La grieta a llenar debe estar limpia después de esta operación.
2. Calentar el ligante si fuera el caso.
No calentar demasiado el betún fluidificado porque puede afectar a su durabilidad. Usar un
termómetro para betún y con él comprobar la temperatura durante el calentamiento. Si fuera
emulsión podría emplearse a temperatura ambiente.
3. Distribución del ligante
Se lleva a cabo con un rociador de lanza o con una regadera, siguiendo la línea de la grieta La
boquilla del rociador o el caño del vertedero de la regadera se deben mantener cerca de la
superficie. Las franjas no deben ser muy anchas ni demasiado gruesas, pues suponen un peligro
para la circulación, sobre todo de ciclistas, principalmente en el caso de franjas paralelas. Se
recomienda un ancho de franja de 50-75 mm y 2-3 mm de espesor.
4. Distribución de la arena
La arena gruesa se distribuye con la pala sobre la banda de ligante
Nota: En algunos lugares el proceso concluye con la distribución del ligante, no se riega o arena
sobre la franja del mismo. En ese caso se recomienda llevar el rellenado hasta 3mm r debajo de
la superficie del pavimento.
RELLENO DE DEPRESIONES
Se aplica este tratamiento para tratar las depresiones y las irregularidades propias de las roderas
con ondulaciones. Se llenan las depresiones con mezcla bituminosa en frío, preparada con
anterioridad y almacenada en el parque/almacén. La reparación se lleva en seis pasos.
1. Barrer el área
Las depresiones se deben barrer a mano. La superficie de la depresión debe estar limpia y seca.
2. Marcar la zona a reparar
La superficie del área de la depresión a rellenar se delimita con tiza. Eliminar toda protuberancia
(puede hacerse con pico).
3. Recibir la mezcla en frío
4. Aplicar un riego de imprimación
Se aplica betún fluidificado caliente o emulsión con lanza de riego o con regadera con dotación
(orientativa) de unos 0.5 kg/m2.
5. Rellenar la depresión
105
Se coloca la mezcla en frío y se esparce dentro de la zona marcada con tiza usando para ello un
rastrillo de mano y dejando un espesor por encima del nivel del pavimento de aproximadamente
un tercio de la profundidad de la depresión para permitir la compactación conveniente.
6. Compactar el material
Se compactará a fondo el material empleando el pequeño rodillo vibratorio, compactador de
placa o el pisón de mano, hasta que el nivel esté 3mm por encima de la superficie del contorno.
7. Resellado
La reparación se debe sellar para evitar la entrada de agua.
BACHEO DE SUPERFICIE
Se emplea este tratamiento para reparar pérdidas locales de árido y superficie afectada por
grietas parabólicas. Se lleva a cabo en los pasos siguientes:
1. Barrer el área
Se debe barrer a mano. La superficie de la carretera debe estar limpia y seca.
2. Marcar la zona que se ha de reparar
La superficie a reparar se bordea con tiza.
OPCION 1: sellar
Usar emulsión en frío o betún fluidificado caliente para preparar el área que se ha de reparar,
realizando un riego de imprimación con la dotación siguiente:
• 1.5 kg/m2 con emulsión de betún,
• 1.0 kg/m2 con betún fluidificado.
Aplicar la gravilla (de tamaño 6-10 mm) y asegurar una cobertura completa. Pasar ligera mente
el rodillo sobre el engravillado o ruedas del vehículo.
OPC/ON 2: Uso de la mezcla preparada Se aplica betún fluidificado en caliente o una emulsión
al área a reparar con un rociador de lanza o con regadera, con una dotación aproximada
(orientativa) de unos 0.5 kg/m² (de asfalto residual en el caso de la emulsión), como riego de
imprimación. Extender una mezcla fina en frío por igual (hecha con árido de hasta 5mm) y
compactar a ras con la superficie circundante, usando el pequeño rodillo vibratorio, o el
compactador de placa o un pisón de mano.
BACHEO DESDE LA BASE
Este trabajo implica la renovación de la totalidad de capa asfáltica dañada y puede incluir el
reemplazo de la porción de capa de base y subbase que no se halle en buenas condiciones. Este
es el tratamiento empleado para reparar:
- -agrietamiento múltiple (piel de cocodrilo)
- -roderas y depresiones
- -hundimiento de borde y rodera
- -fallo del borde del pavimento
- -baches
Se desarrolla en cuatro pasos:
106
1. Marcar la zona a reparar La superficie del área a tratar se marca con tiza dibujando un
rectángulo alrededor del área a reparar. La marca debe extenderse entre 15 y 30cm fuera de los
límites del área dañada.
2. Excavar el área a reparar
Es necesario:
• quitar todo el material que está dentro del rectángulo marcado
• hacer cortes en línea recta e ir profundizar el bache hasta que se encuentre material firme y
seco, para después recortar las paredes del bache, de modo que queden verticales. Los límites
del parche a colocar no tienen que formar necesariamente un rectángulo. Si hay excesiva
humedad o agua, se deben adoptar medidas para drenarlo.
• recortar el fondo del bache de modo que quede plano, horizontal y sin material suelto, para
compactarlo seguidamente.
• Retirar todo el material producto de los cortes del área que se repara.
3. Rellenar el bache
El bache, o mejor la capa preparada, se rellena con material seleccionado bien graduado traído
en camión o remolque. Este material puede consistir en:
• material de la misma calidad que el que forma la capa de base a reponer,
• o una mezcla asfáltica en frío.
El material se coloca en el bache y se compacta en una o más capas de espesor regular según la
profundidad del bache recortado. La última capa, antes de compactar, debe tener un exceso de
altura sobre el nivel circundante de 1/5 de la profundidad de la capa final, la que se reducirá
después de la compactación.
Se sigue la compactación con un rodillo vibratorio, compactador de placa o con pisón,
dependiendo del tamaño de la excavación, hasta que la superficie enrasa.
4. Resellar
La superficie de la reparación debe sellarse hasta 2-3cm mas allá de los bordes del parche para
evitar la penetración del agua.
En el anexo A3.1 se presenta una tabla que resume algunas actividades para remediar fallos
localizados.
6.4.- TRABAJOS DE CONSERVACIÓN EN UNA EXTENSIÓN DE
CARRETERA.
Se había comentado que la conservación extraordinaria o rehabilitación tenía el propósito de
llevar al pavimento a su condición inicial. Pero al hablar de conservación extraordinaria o
rehabilitación hay que distinguir entre la rehabilitación de las características superficiales y la
rehabilitación estructural. cuyo fin es regenerar la capacidad resistente del firme. El diagnóstico
de las causas de la degradación del mismo, conocimiento de su estructura, tráfico que lo
solicitará. materiales componentes, técnicas de conservación disponibles, etc. determinarán la
elección de la actuación más acertada.
La rehabilitación de la superficie del pavimento (llamada también renovación) se realiza por
una o más de las razones siguientes:
107
• restaurar la calidad de rodadura del pavimento
• restaurar la resistencia al deslizamiento de la capa de rodadura
• impermeabilizar el firme para evitar la entrada de agua en el pavimento existente
• renovar la capa de rodadura cuando el pavimento existente se haya oxidado y la
fragilidad del ligante haya causado descarnaduras, así como pérdida de cohesión del
árido. Esto permite prolongar la vida del firme.
• restaurar el perfil longitudinal si se han producido asentamientos o hundimientos. de
manera de OS reducir la carga dinámica sobre los mismos.
Las operaciones de rehabilitación generalizada, necesarias para lograr tal renovación, pueden
clasificarse en tres grupos:
1.-con aporte de material constitutivo del pavimento
(a) en capas gruesas, como técnica de refuerzo propiamente (mezclas asfálticas, material
granular, hormigón hidráulico, etc.)
(b) en capas finas (tratamiento superficial, lechadas bituminosas. etc.), para la renovación de
características superficiales que haya perdido el pavimento o no las posea en grado suficiente
(resistencia al deslizamiento, impermeabilidad, etc.)
2.-con sustitución de material
(a) técnicas de reciclado, en planta o in-situ (termoregeneración o repavimentación que afecta
a la superficie de rodadura; remezclado central que puede constituir un verdadero refuerzo)
(b) reconstrucción del pavimento (aunque no se ha considerado ésta dentro de las actividades
de conservación extraordinaria)
3.-sin aporte de material
-tratamiento de regeneración de propiedades superficiales a través de fresado, ranurado, etc.,
sellado de grietas para impermeabilizar, mejoras del drenaje.
El objetivo de todas las operaciones de renovación del firme es el de lograr una capa uniforme
de rodadura para lo cual deben corregirse primero las irregularidades del pavimento existente.
Cuanto mayor sea la uniformidad de la superficie mejor y más completa habrá sido la
repavimentación.
A veces estas técnicas se combinan para lograr una solución, o se aplican unas y otras en tramos
contiguos. Pero lo importante es identificar las causas de los problemas para poder elegir las
técnicas de rehabilitación más apropiada.
En el anexo 4 se reproduce un cuadro que da el Instituto del Asfalto como alternativas para la
conservación ordinaria y la rehabilitación.
6.4.1.-Fresado del pavimento
Es una técnica que se ha venido perfeccionando con la aparición de maquinaria quepr el
pavimento en algunos casos o sencillamente realizan en frío esta operación, tanto en el caso o
de lo pavimentos asfálticos como para los de hormigón hidráulico. Una técnica anterior consiste
en
108
utilizar una batería de calentadores que antecede al paso de una motonive ladora ligeramente
modificada. Esta presenta el inconveniente de que deja la superficie del pavimento en malas
condiciones para que pueda utilizarse como nueva superficie de rodadura y causa problemas de
contaminación por los humos, olores, escape de calor, etc.
No obstante, si se piensa tratar el pavimento con otra capa de superficie el procedimiento puede
ser válido.
El pavimento fresado en frío evita los problemas anteriores y deja buen as condiciones de
textura y regularidad para el paso de los vehículos, cuya durabilidad dependerá de las
características del árido presente en la superficie fresada. Si éstos tienen características
mediocres la textura obtenida se deteriorará rápidamente, llegándose en el caso más favorable
a una textura rugosa lisa.
En párrafos subsiguientes se hablará del uso del fresado para restituir el perfil de la superficie,
con vista a tratarla posteriormente con un tratamiento por riego o una capa asfáltica fina. En
este caso la operación de fresado actúa como una operación auxiliar.
6.4.2.-Tratamientos superficiales con riego.
Las correcciones de los problemas asociados a las características superficiales de los
pavimentos pueden implicar trabajos en pequeñas o grandes áreas según la extensión del mal y
la aplicación de técnicas alternativas de acuerdo a la disponibilidad de materiales y recursos en
general. Un procedimiento bastante utilizado para estos fines es el llamado tratamiento
superficial.
Los áridos que se utilizan en él provienen generalmente del machaqueo, en graduaciones que
pueden ser 4/6, 6/10 y 10/14mm o su combinación, lo cual debe responder a las
especificaciones.
Deben ser preferiblemente cúbicos, suficientemente resistente para no ser machacado por el
tráfico y limpios para propiciar buena adherencia con el ligante. Si estuvieran empolvados es
necesario lavarlos o darles un pretratamiento. La adecuada característica de los áridos garantiza
el que se proporcione una textura con buena rugosidad. El ligante bituminoso puede ser betún
de penetración, asfaltos fluidificados (cut back) o emulsiones asfálticas. En varios países se
utilizan preferiblemente las emulsiones, pues los ligantes fluidificados se han dejado de usar
por razones energéticas y el betún de penetración por cuestiones climatológicas y técnicas. Se
dice que el éxito de un tratamiento superficial descansa en el grado en que el árido se adhiere
al ligante y en aplicarlo cuando se presenten las condiciones meteorológicas realmente
favorables para ello. El tratamiento superficial acostumbra a utilizarse para:
- -mejorar la textura superficial y la resistencia al deslizamiento con humedad.
- -sellar la superficie del pavimento para evitar la penetración del agua
- -contrarrestar la erosión de las superficies de pavimentos existentes (pavimentos
desgastados).
Aunque no es menos cierto que también se ha empleado para remediar exudaciones y otros
defectos como los provenientes de un propio tratamiento, pero defectuoso, como son el estriado
(calvas) y la pérdida de áridos en la superficie (peladuras).
Se han utilizado generalmente en carreteras de baja o media intensidad de tráfico, aunque con
ligantes mejorados y rigurosa ejecución se han utilizado también en carreteras importantes. Se
puede emplear en varias ocasiones en una misma carretera, pero siempre con cuidado pues un
exceso acumulado de ligamento puede ocasionar su concentración, llegando a producir su
109
ascensión e incluso la exudación en época de verano. Para evitar esto se sugiere eliminar los
antiguos tratamientos mediante el fresado.
Hay experiencias en el mundo que permiten afirmar que los tratamientos superficiales son
técnicas relativamente pocos contantes que alargan la vida de los pavimentos cuando se aplican
en intervalos de 4-6 años, y esta aplicación se hace sobre pavimentos relativamente sanos, que
comienzan a mostrar síntomas de envejecimiento.
Un tratamiento superficial no puede ser directamente aplicable a una superficie desperfectos, si
presenta ondulaciones habrá que restituir el perfil mediante el fresado de la superficie; si hay
otros desperfectos, como baches, hundimientos notables o desperfectos localizados en la base,
habrá que realizar un bacheo previo.
Diferentes tipos de tratamiento superficial.
Las cantidades de ligante y tamaño de áridos que en lo adelante se refieran responden a criterios
extraídos de la práctica internacional, no son necesariamente los estipulados en las regulaciones
nacionales que puedan existir. Son solamente cifras orientativas que se señalan (ver tabla 3.1)
Los españoles hablan del riego bicapa discontinuo e inverso, refiriéndose con esto a que no se
emplean dos tamaños consecutivos de áridos en cada una de las capas, sino que el del segundo
riego debe ser claramente más pequeño que el correspondiente al primer riego. El término
inverso quiere decir que la dotación de ligante del primer riego es menor que en el segundo,
manteniendo la suma que se especifique.
Los ingleses tienen en cuenta la dureza de la superficie sobre la que se aplicará el riego y la
categoría de tráfico que la utilizará para regular el tamaño nominal de árido y, por consiguiente.
la cantidad de ligante a emplear.
Además de las dificultades de ejecución en mal tiempo, señalada a los riegos superficiales. se
le apunta el de la proyección de gravilla, algo inevitable en los primeros días posteriores a su
ejecución. Este problema puede ser más señalable cuando la emulsión utilizada tiene una rotura
lenta o hay pobre humidificación en caso de betún asfáltico fluidificado. Un remedio en este
caso es el uso de gravillas pre-envueltas.
Tablas 6. 1 Tipos de tratamientos superficiales y composición de capas.
Simple tratamiento
superficial o riego
monocapa
1 capa de ligante bituminoso
1 capa de gravilla de granulometría uniforme (p.ej.6/10mm)
Doble tratamiento o
riego bicapa
2 capas de ligante bituminoso cubierta cada una con una
capa de gravilla,
(p.ej.10/4 para el primer riego y 6/10 para el segundo)
Riego (sellado) con
granulometría continua
1 capa de ligante bituminoso seguida por:
2 capas de gravilla de tamaños distintos compatibles; p.ej.
10/14
y 4/6, la segunda rellena los huecos de la gravilla grande y
cierra totalmente la superficie.
Otra variante es que a la aplicación de la capa de ligante siga:
1 capa de áridos de granulometría continua o grava dentro
de un margen amplio, como p.ej 3 a 17 mm.
110
Riego (sellado) tipo
sandwich (apropiado
para superficies con
mucha exudación)
1 capa de gravilla, p.ej. 10/14
1 capa de ligante
1 casa de gravilla, p.ej. 4/6
Aunque no se detallarán resulta recomendable recordar los pasos en que se ejecuta la operación
para la aplicación de un tratamiento superficial (monocapa en este caso):
• Establecer la señalización requerida
• Barrer la superficie de la calzada
• Marcar la superficie mediante cuerda a lo largo del borde para asegurar correcta
alineación del tratamiento.
• Comprobar y ajustar distribuidor de ligante (temperatura del ligante, salidas de los
pulverizadores, ajuste de altura, ángulo y anchura cubierta por la barra de riego, pruba
de dotación real de betún).
• Colocar bandas de papel en extremos de recorrido, según longitud de las pasadas para
garantizar juntas limpias al comienzo y final de éstos.
• Distribuir el ligante. La superficie seca. No trabajar con lluvia. Evitar el paso de
personas y vehículos sobre la superficie regada.
• Repartir el árido observando la distancia adecuada del camión repartidor con la regadora
de ligante. Retirar bandas de papel.
• Pasar rodillo de neumáticos sobre el tratamiento
• Retirar señalización y abrir al tráfico imponiendo velocidad limitada.
El trabajo de terminación se realiza a la siguiente semana retirando el exceso de gravilla con un
barrido ligero y enarenando las superficies donde se hallan producido exudación.
6.4.3.-Tratamientos superficiales con lechadas (slurry seal).
En muchos países las lechadas bituminosas han venido a sustituir a los riegos de sellado con
arena. El tratamiento con lechada (slurry) se utilizó inicialmente para impermeabilizar
pavimentos envejecidos, pero se han venido perfeccionando al punto de que ha llegado a ser un
tratamiento superficial capaz de proporcionar buena textura, incluso para altas velocidades.
España tiene reconocido prestigio en el uso de esta técnica. Allí se aplica en millones de m2
anualmente, incluyendo las autopistas.
La lechada corriente se obtiene mezclando, a temperatura ambiente, áridos pequeños en
granulometría continua (3 a 6 mm) con agua y emulsión de betún, bastante rica en betún,
agentes de adherencia, agua y cemento o cal apagada. Cuando se utiliza equipamiento
especialmente diseñado para realizar el mezclado puede obtenerse un alto rendimiento en su
colocación. La mezcla se aplica a la superficie en capas de 3-10 mm de espesor, penetrando y
sellando las grietas y vacíos de forma muy efectiva, por lo que se adapta bien a las superficies
que presentan betún envejecido.
Aplicada la mezcla el agua se evapora y la emulsión se fija mediante rotura, proceso que puede
durar entre 15 minutos y 12 horas según el control que se tenga del mismo a través del contenido
del filler mineral y agentes químicos utilizados. Así resulta una superficie impermeable rica en
betún. Si por impericia o por los materiales y tecnologías disponibles no se pudiera alcanzar
una buena textura antideslizante mediante esta mezcla entonces puede ser utilizada como un
segundo tratamiento sobre un tratamiento superficial simple. De esta forma la parte alta de la
gravilla del tratamiento simple entrará en la lechada de sellado y aporta resistencia al
111
deslizamiento, a la vez que es bien sujeta por ésta lográndose una superficie duradera,
impermeable y no deslizante. No obstante, se prefiere la búsqueda de textura directamente en
la lechada mediante el uso de áridos más gruesos (hasta 10 mm), de adecuada forma y tamaño,
y muchas veces, ligantes mejorados.
Los españoles dicen contar con vías de 4 y más años, tratadas con lechadas de este tipo, que
han mantenido características favorables de textura. Han utilizado también riegos bicapa de
lechadas bituminosas, con una primera capa de menor tamaño de árido que impermeabiliza,
facilita adherencia a la segunda y homogeniza el soporte, La segunda capa, de áridos más
gruesos, es la encargada de proveer buena textura.
Por último, la lechada extendida necesita poca compactación (de requerir alguna), por lo que el
paso del tráfico puede ser suficiente. Si la carretera es de bajo tráfico, entonces usar
compactador de neumáticos. Si el tráfico fuera intenso, y resulta conveniente abrir la vía para
su servicio cuanto antes, entonces es recomendable usar un agente químico para controlar la
rotura de la emulsión y poder utilizar la carretera a los 20 ó 30 minutos de concluida la extensión
de la lechada.
Se ha comprobado que es posible el tendido de lechadas bituminosas sobre capas de este tipo
extendidas años atrás. Últimamente se han desarrollado lechadas modificadas con fibras y
sistemas discontinuos especiales.
6.4.4.-Tratamientos superficiales con capas finas de mezcla asfáltica en caliente.
- Estos tratamientos se utilizan para:
-rellenar deformaciones superficiales pequeñas (0-10 mm)
--mejorar la textura superficial
--sellar superficies permeables.
Cuando la superficie presenta baches, depresiones y/o roderas fuertes deben éstos subsanarse
antes de aplicar esta solución. Este tipo de tratamiento se aplica en carreteras importantes. de
alto tráfico y resulta más duradero que los tratamientos superficiales con riego. Normalmente,
junto a su aplicación, se hacen trabajos de restauración de paseos y cunetas.
Estas mezclas finas superficiales consisten en una mezcla en caliente, hecha en planta, de áridos
revestidos con betún y un ligante bituminoso. Sus tipos son:
-morteros bituminosos…………………áridos 0/5
-macadam bituminosos………………..áridos 0/6 a 0/12
-hormigones bituminosos………………áridos 0/6 a 0/12
Se extienden con pavimentadora en capa única de espesor máximo de 3cm para los morteros y
de 5 cm para macadam y hormigones bituminosos. Los materiales utilizados para preparar la
mezcla en planta son entonces los áridos (piedra, arenas, filler) y el ligante bituminoso,
identificado por su grado de penetración. Los morteros bituminosos consisten en una mezcla de
una o más arenas. filler y ligante bituminoso. Los macadam y hormigones bituminosos
incluyen, además, uno o más tamaños de piedra. El contenido de ligante en la mezcla varía con
el contenido de finos y la granulometría del árido. Para poder conformar una idea de los
entornos relativos en que se encuentran sus proporciones, según el tipo de mezcla, se dan a
continuación los siguientes valores:
Tipo de mezcla en planta Contenido de ligante
112
morteros bituminosos 6-10%
macadam bitumiosos
Densos 4-7%
Abiertos 4-5%
Hormigones bituminosos 5-8%
Nota. Estos son valores orientativos: las precisiones se encuentran en las especificaciones
normadas para el país.
El riego de adherencia (betún fluidificado o emulsión) se distribuye en una dotación que puede
ir de 0,1 a 0,4 kg / m2, según condiciones de la superficie.
Los morteros asfálticos consiguen textura superficial del tipo áspera, que persiste durante el
tiempo por la propia composición granulométrica del árido (mezcla de arena de machaqueo y
arenas naturales), pero su rugosidad geométrica es inferior a la de las lechadas de granulometría
equivalente o incluso a la rugosidad proporcionada por un tratamiento superficial por riego. Por
eso se utilizan más bien en ciudad y no en carreteras interurbanas y de alta velocidad. Pueden
presentar ciertos problemas de reflectancia.
Las capas finas de hormigón bituminoso presentan mayor rigidez que los morteros y son más
impermeables. Pueden colocarse pequeños espesores de capa para corregir defectos de
superficie. Desde hace algunos años, en países desarrollados, se han puesto a punto mezclas
mejoradas con aditivos que se extienden en capas ultradelgadas de alta calidad en vías de tráfico
intenso.
Las operaciones de colocación de estas capas en áreas extensas implican un gran despliegue de
equipos y recursos en general, por lo que deben tomarse todas las medidas organizativas que
aseguren el éxito de la misma. Esto pasa por:
-la comprobación previa de la disposición del personal y equipamiento requeridos, de garantía
de suministro del producto asfáltico, el combustible para el equipamiento, existencia de las
señales necesarias y medios necesarios de transporte que garanticen una operación continua del
10 extendido.
-la comprobación que se ha hecho el trabajo previo de preparación de la superficie (regularidad
necesaria, limpieza). Se admite desviación máxima del perfil de 10mm, de lo contrario aplicar
capas de regularización o fresar zonas altas.
-comprobar probabilidad de buen tiempo
-lugar y vigilancia para el resguardo nocturno del equipamiento.
Se recuerdan los nueve pasos que distinguen la ejecución de los trabajos:
1. Colocar la señalización temporal.
2. Barrer la superficie
3. Marcar la calzada (puede ser con una cuerda) para delimitar los bordes de la traza del riego
de adherencia.
4. Aplicar el riego de adherencia en la dotación necesaria. No permitir la circulación sobre el
riego. Esperar el tiempo necesario antes de extender el material.
5. Instalar el sistema de guiado de la extendedora.
113
6. Comprobar el equipo de extensión: comprobar limpieza, ajustar altura y calentar placa
maestra, limpieza de la tolva.
7. Colocar la mezcla; observar correcto vaciado del camión en la tolva de la extendedora y la
buena secuencia de esta operación; chequear temperatura de la mezcla y su espesor de salida.
8. Efectuar compactación; inicialmente rodillos de gomas, comprobando su limpieza y presión
de inflado, después con cilindro (6-8 ton) comprobando mecanismo de limpieza. Observar en
ambos casos el cumplimiento de requisitos para una buena operación de compactación.
9. Hacer las comprobaciones de la pendiente transversal y la regularidad superficial logradas.
Al final de cada día la carretera puede abrirse al tráfico dejando la señalización que corresponda.
Cuando todo el trabajo haya concluido se retira toda la señalización y se abre al tráfico sin
restricciones.
6.4.5.-Características de capas de rodadura de mezcla asfáltica.
Tanto las mezclas en frío como en caliente pueden constituir capas de rodadura de mezcla
asfáltica.
En ocasiones, cuando la regularidad de la superficie existente es mala y no pueden por eso
utilizarse capas finas para la renovación superficial y no se utiliza el fresado para el decape
regularizador entonces se emplean capas bituminosas más gruesas para corregir el perfil. Por
eso se señalarán aquí, y en forma muy sucinta, algunas características a considera en ellas, sean
abiertas o cerradas:
Estabilidad: (rigidez)
- -determinada por su composición y temperatura externa
- -la penetración del betún, la relación filler/betún y la proporción de huecos juegan papel
muy importante
- -en mezclas abiertas el betún puede ser más blando que en mezclas cerradas en igualdad
de otras a variables a
- -un alto contenido de filler rigidiza el mástic de la mezcla
- -el grado de rigidez de la mezcla debe jugar con el grado de deformabilidad admisible
para el resto a del firme.
- -los huecos contrarrestan la deformación plástica, pero hacen permeables a las mezclas.
- -la resistencia a la fatiga del pavimento está muy relacionada con la estabilidad de la
mezcla.
Durabilidad.
- la mezcla puede degradarse por el uso, que conduce al pulimento de los áridos o a su
degradación como tal en múltiples sentidos, mostrando defectos ya vistos en el tema 2.
Permeabilidad.
-las mezclas cerradas proporcionan buena impermeabilidad, pero no garantizan macrotextura
adecuada
-en varios países se ha generalizado el uso de mezclas abiertas drenantes, que garantizan
superficies antideslizantes en condiciones de humedad y bajo nivel de ruido.
6.4.6-Incrustación
Para lograr macrotextura adecuada en mezclas asfálticas cerradas, sean finas o no, se ha
recurrido al uso da la incrustación de gravillas duras y cúbicas, cuya adherencia puede
mejorarse cubriéndolas previamente con una película fina de ligarte bituminoso. En Francia,
114
más recientemente, se han hecho tratamientos mixtos basados en un principio similar. Es decir,
se tiende primeramente una capa de lechada asfáltica que sella, impermeabiliza, y luego se
recubre aquella con un tratamiento superficial con riego que garantiza textura.
6.4.6-Reciclado.
Es una técnica de reutilización de materiales que aparece en la década del 70 con la crisis
energética de entonces y apoyada en las posibilidades de fresado en frio. Su uso y extensión
están determinados por el necesario balance económico entre los costos de su empleo y, por
otro lado, la
disponibilidad de áridos de calidady el precio del betún. Hay autores que prefieren distinguir
entre termoregenaracion y reciclado. Por lo primero entienden el proceso de levantamiento por
fresado de una capa que se recalienta, luego se mezcla con material nuevo, utilizando máquinas
in-situ generalmente, y se vuelve a extender, sea como una capa única o sirviendo de base a una
nueva mezcla en caliente. Puede comprenderse en el proceso adiciones pequeñas de productos
que mejoran el betún de la mezcla antigua. Por reciclado entienden la creación de una nueva
mezcla, agregando a la recuperada, un agregado nuevo que le aporta propiedades finales
óptimas. Esto puede hacerse in-situ mediante máquinas que levantan, disgregan, incorporan
aditivos y mezclan con aglomerado nuevo los materiales existentes, o puede realizarse en una
plante fija. Con este proceso se pueden obtener mezclas de similar calidad a las originales.
Debido a los avances tecnológicos alcanzados en la maquinaria de reciclado, incluyendo
fresadoras, pueden distinguirse hoy los tipos siguientes de trabajo de reciclado:
A)... Reciclado en frío donde el pavimento existente se elimina mediante un fresado en frío
hasta una profundidad de 150mm cuando es del tipo capa fina y mayor de 150mm cuando es
del tipo profundo.
B)... Reciclado en caliente. En una planta central se combina el material recuperado (RAP) con
nuevo agregado caliente y asfalto o un agente de reciclado para producir así concreto asfáltico.
C)... Reciclado caliente in situ. El pavimento se suaviza por calor y se escarifica o fresa estando
caliente. Se añade material nuevo de mezcla en caliente y/o un agente de reciclado en una única
pasada de la máquina y se compacta. Puede añadirse una nueva capa de rodadura después de la
compactación.
6.4.7-Riego en negro (Foq Seal).
Es una opción de sellado que se utiliza para enriquecer una superficie bituminosa antigua y
débil o para ayudar a retener la gravilla de un tratamiento superficial nuevo que pudo haberse
empobrecido por alguna razón. Consiste en la aplicación de una película muy fina de ligante,
lograda por pulverización, sobre una superficie seca o hambrienta, y que persigue mantener la
piedra en su sitio, unida, para evitar que sea movida por el tráfico. Normalmente se utiliza para
ello una emulsión de betún que, de acuerdo a su contenido de asfalto, logre una dotación final
de betún entre 0,4 - 0,6 kg / m2. (p.ej.si es emulsión al 60% de 0,7 al 0,9 kg / m2). Se aplica
cuando la temperatura es mayor de 40 grados Fahrenheit (5°C). La emulsión puede aplicarse
tal como es o diluida en agua (1 de emulsión a 4 partes de agua).
Son especialmente útiles para carreteras de bajo tráfico. Al aplicarse el riego en negro la
carretera debe ser cerrada al tráfico por un período de 12 a 24 horas para permitir que cure el
material.
115
Para evitar que los vehículos se lleven el material en sus cuerpos se puede extender arena fina
o polvorearla con productos finos del machaqueo.
6.4.8- Rejuvenecedores (Rejuvenators)
Los rejuvenecedores son materiales bituminosos apropiados que se esparcen sobre la superficie
de un pavimento existente utilizando un distribuidor. Con ello se sella la superficie del mismo.
Es algo similar al riego en negro. Sin embargo, el rejuvenecedor penetra el hormigón asfáltico
y reblandece al ligante. Con ello se reduce la velocidad de envejecimiento de la superficie del
pavimento y también la severidad de las grietas por temperatura.
6.5-JERARQUÍA DE LOS TRABAJOS DE CONSERVACIÓN EN
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS.
Los trabajos de conservación acostumbran a jerarquizarse cuando se trabajan los sistemas de
gestión de mantenimiento. De esta forma tienen la mayor jerarquía los trabajos más abarcadores
y complejos que, por lo general, son capaces de resolver tanto los problemas superficiales como
estructurales. Esta clasificación u orden de los trabajos de rehabilitación y mantenimiento tienen
también un fin práctico, pues en las asignaciones automáticas de trabajos a ejecutar que hacen
los modelos computarizados del sistema debe existir un orden para asignar uno u otro trabajo
cuando ambos resuelven un mismo problema en el pavimento, aun existiendo determinadas
restricciones para la solución. Un ejemplo de esta jerarquización para los pavimentos asfálticos
se ofrece en la tabla (6.2).
Tablas 6. 2 Jerarquía de los trabajos que establece el HDM en pavimentos asfálticos
Tipo de traba Operación o actividad Orden
Nueva sección Construcción de nueva sección 1
Elevación del estándar Elevar la clase del pavimento 2
Rectificación del trazado Realinear geometricamente 3
Ensanchamiento o
ampliación
Adicionar carril 4
Ampliación parcial 5
Reconstrucción Reconstrucción del pavimento 6
Rehabilitación o refuerzo
Fresado remilazo de capa 7
Refuerzo con asfalto tratado con caucho 8
Refuerzo con mezcla densa 9
Refuerzo con mezcla abierta 10
Relleno depresiones 11
Recape fino 12
Restauración o resellado de
la superficie
Capa de sellado con correcciones en la
superficie
13
Capa de sellado 14
Doble tratamiento superficial con correcciones
en la superficie
15
Doble tratamiento superficial 16
Tratamiento superficial simple con correcciones
en la superficie
17
Tratamiento superficial simple 18
Lechada asfáltica 19
Tratamiento preventivo Riego en negro 20
Rejuvenización 21
Reparación de fallo de borde 22
116
Trabajos de rutina
Bacheo 22
Sellado de grietas 22
6.6.-TIPOS Y DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS TRABAJOS DE
MANTENIMIENTO EN LOSAS DE HORMIGÓN.
Se hará mención a los tipos de trabajo para remediar los deterioros en pavimentos de hormigón,
entrando en ciertos detalles sobre los mismos. También se referirán los materiales y
equipamiento de más reciente uso que puede emplearse, sin que ello niegue la posible
utilización de otros materiales y equipos que hayan probado su utilidad, aunque sean menos
efectivos y de menor rendimiento. Se presentan tanto las técnicas que se emplean en
reparaciones locales como aquellas que tienen una aplicación global o las que son aún de mayor
carácter. Todo esto debe ayudar a conformar luego estrategias de conservación que serán
necesarias introducir en los sistemas de gestión de la conservación, los que serán objeto de
estudio más adelante. Una mayor información puede obtenerse revisando la bibliografía
ofrecida como consulta.
6.6.1-Capas De Sellado.
Son capas de modero o capas finas de hormigón que se utilizan para solucionar problemas de
descascarillado o irregularidades debidas a pequeñas depresiones. También para corregir
superficies pulimentadas o dañadas por causas mecánicas y juntas desconchadas
superficialmente, así como capa de preparación para la creación de un refuerzo adherente. La
preparación de la superficie es muy importante para aplicar con efectividad este tipo de técnica.
Para profundidades de la avería inferiores a 30mm se recomienda el uso de morteros con
relación arena-cemento de 3/1 y agua/cemento 0,45-0,50 según el clima. Para profundidades
mayores debe emplearse hormigón que estará formado, en peso, por partes iguales de arena y
gravilla (hasta 10mm) y la mitad de cemento (2:2:1) con una relación agua-cemento de 0,45-
0.50. Si se empleara modero u hormigón resinoso habría que asegurarse previamente de su
compatibilidad con el hormigón existente. Los pasos a seguir para aplicar una capa de sellado
son: defectuosa. Esta comprende aquellas partes que suenan huecas al golpear con una barra de
acero.
1. Marcar la superficie a reparar, la que debe sobrecubrir (en unos 100mm la zona
2. Cortar un borde bien vertical hasta la profundidad de la reparación y por lo menos de 10mm
en todo el perímetro ya marcado utilizando una sierra para serrar concreto. Los cortes deben ser
rectos e intersectarse de manera que el hueco quede conformado como un rectángulo con
paredes verticales.
3. Levantar, utilizando una fresadora o martillo neumático, el hormigón dañado dentro de la
zona a reparar hasta la profundidad estrictamente necesaria. En caso de haberse empleado
anteriormente material bituminoso en el área objeto de reparación debe eliminarse todo el
espesor del mismo. El fondo debe quedar nivelado, sin escalones.
4. Limpiar la zona con cepillo de alambre primero y luego con aire comprimido para eliminar
todo el polvo.
5. Aplicar, en el hueco, lechada de cemento o arena cemento (2mm espesor) o producto de
adherencia. De lo contrario humedecer el hueco y sus paredes con agua
6. Si tiene que formar una nueva junta puede utilizarse un listón de madera tratada o metal
engrasado para crearla.
117
7. Aplicar el material y compactar por vibración atendiendo especialmente esquinas y bordes
para propiciar la mejor unión con el hormigón viejo. No deje caer el hormigón de altura mayor
a 30cm.
8. Enrasar la superficie con maestra o frota hasta el nivel de la losa principal y retirar el material
sobrante.
9. Dar textura superficial con cepillado transversal
10. Efectuar el curado utilizando sacos humedecidos, cubriendo con polietileno, etc. durante el
mayor tiempo posible (tres días mínimos), a no ser que se haya empleado como material de
relleno compuesto epóxico.
El tiempo que debe transcurrir para la apertura al tráfico depende de las condiciones
ambientales. si se han utilizado superplastificantes o no. Cuando éstos no se utilizan y la
relación agua-cemento es baja, el período puede ser de 48 horas. Utilizando superplastificantes
se puede bajar a 12 horas El uso de morteros u hormigones de resina en este tipo de reparaciones
busca precisamente bajar el tiempo para la puesta en servicio de la vía, pero estos morteros no
siempre se comportan bien para trabajos a la intemperie. Para su uso, la superficie a reparar
debe ser preparada de la misma manera descrita, solo que misma debe estar completamente
seca al aplicar la mezcla resinosa. También cabría aplicar material bituminoso fino de
aplicación en frío, con un riego de adherencia previo sobre la superficie desvastada. Este
material, por su fácil adquisición, es muy empleado en reparaciones emergentes. El largo
tiempo de curado de los morteros y hormigones ha sido, en muchas ocasiones, un limitante para
su uso. Existen actualmente materiales provenientes del cemento y aditivos que hacen que la
mezcla fragüe en horas. En el mercado se comercializan mezclas preparadas con cementos
especiales, ya envasadas y listas para su uso, que solo basta añadirles agua para poderlas
emplear y fraguan rápidamente.
6.6.2-Reparacion De Grietas
Los métodos de reparación de grietas dependerán del ancho de grieta, se presenta
desprendimientos en sus bordes, si hay saltos entre sus extremos. Si la losa está o no armada y
del tipo de fisura (transversales, longitudinales, de retracción. etc.). Hay' autores que
recomiendan. en el caso de losas no armadas, rectificar cualquier agrietamiento mediante la
reconstrucción de la losa completa. Otros condicionan el tipo de técnica de sellado a utilizar en
función de la abertura de la grieta y si se presenta algún desconchado en sus bordes. La
reparación de grietas es importante pues detiene la infiltración de agua hacia la subbase y la
acumulación de deshechos en sus aberturas. La infiltración de agua trae como consecuencias
un debilitamiento del soporte de la losa y propicia el bombeo, roturas de esquina y fracturas en
la losa. La acumulación de materiales incompresibles en las grietas conduce a roturas en el
cuerpo de la losa.
Fisuras plásticas Generalmente no se extienden en toda la profundidad de la losa. Aparecen al
poco tiempo de la compactación del hormigón (puede ser en menos de una hora). Deben ser
mínimas si fueron tomadas las medidas adecuadas en cuanto a la selección del árido fino para
constituir la mezcla de hormigón, control de la humedad y la compactación de la misma, así
como la ejecución de un buen curado. Cuando son muy estrechas se curan por sí solas, si no lo
fueran deben sellarse. preferiblemente con una emulsión de látex de baja viscosidad.
Fisuras transversales pequeñas. En los firmes de hormigón en masa, donde ha existido un
adecuado diseño y buena ejecución, no deben presentarse; pero si así fuera habría que analizar
sus causas con detenimiento. Si fuera por longitud excesiva de la losa o adherencia excesiva de
118
la capa de apoyo o serrado tardío de la junta de retracción, la solución más drástica, podría ser
demoler la losa agrietada y reconstruirla. En el primer caso con una junta de retracción a mitad
de distancia entre las existentes, en el segundo con el tamaño original pero se examinará la capa
de apoyo y se tomarán las medidas adecuadas. En el tercero habrá que revisar la alineación de
los pasadores. Otra alternativa sería dejarlas evolucionar y aplicar sellado (como se explica más
abajo) una vez que sean mayores de 3mm de ancho, siempre que no exista escalonamiento en
la misma. Si lo hubiera, valorar entonces una reparación en toda la profundidad o demoler y
reconstruir la losa. Elegir una u otra variante dependerá del análisis costo-efectividad que haga
el ingeniero. En los firmes de hormigón armado, si la fisuración es ligera solamente vigilar. No
es preciso tratamiento. Pero si aumenta de tamaño, reparar con lechada de cemento o algún tipo
de sellante. Para ello: -perfilar la fisura con una cortadora de grietas o con sierra -limpiar bien
la superficie y comisura de las grietas -aplicar lechada de cemento puro o el sellante en cuestión
También, si las fisuras y el pavimento están secos, puede realizarse la operación barriendo
cemento seco hacia las fisuras. Otra forma es inyectar resina a las grietas, para lo cual sus bordes
deben estar secos y limpios.
Grietas transversales. Sí son estrechas solamente vigilar. Sí son medianas y la losa es de
hormigón en masa entonces proceder para este tipo de losa en el epígrafe anterior. Si son anchas
demoler la losa, reparar en toda la profundidad o cocer la efectividad. Si la losa tiene armadura
entonces hacer ranura y sellar las grietas. Para de acuerdo a lo planteado grieta según análisis
costo ello:
-retirar el sellante existente
-hacer hendidura con cortadora de grietas a lo largo de la grieta, de 25mm profundidad (mínimo
\ por 20mm de ancho según lo permitan las irregularidades de la grieta.
- retirar el material que impide la adherencia al fondo (si existiera).
-limpieza y secado de los bordes de la hendidura. -imprimación de los lados de la ranura.
-colocación del producto de sellado
Con este procedimiento para el caso de losas reforzadas se pretende proteger la armadura que
propicia el contacto entre los áridos.
Si las grietas son anchas y no presentan escalonamiento pueden sellarse. de lo contrario reparar
en profundidad o demoler la losa y reconstruirla, fuese o no armada.
Grietas longitudinales.
Si las grietas aparecen en el tercio central de las barras de cocido de las juntas longitudinales y
son estrechas o medianas, no es necesario hacer ninguna reparación, sí observar su evolución.
Si son anchas se procede a sellar la ranura de la manera que se explicó en el caso de las grietas
medias transversales. Si se encuentran fuera del citado tercio central y son anchas debe hacerse
una reparación en todo el espesor de la losa; y si son estrechas o medianas y. además. provienen
de una anchura de losa excesiva, de un soporte irregular o del desarrollo de tensiones de tracción
debidas a una compresión a lo largo del pavimento (efecto Poisson) las fisuras deben coserse.
Cosido de grietas (figura 6.1a y 6.2)
Esta es una práctica extendida en países europeos o en aquellos que cuentan con el
equipamiento idóneo para ejecutarla, y que consiste en la colocación de barras de unión para
prevenir la apertura de la grieta. Los pasos para esto son:
119
-hacer cajetines de 30-50mm de ancho por 450-500 de largo, transversales a las fisuras,
separados unos 600mm a lo largo de la grieta y aproximadamente perpendiculares a ésta. La
profundidad de la ranura será de 1/2 a 1/3 de la profundidad de la losa.
-perforar agujeros verticales de 40 mm de diámetro y 50 mm de profundidad en los extremos
de cada ranura.
-limpiar y secar bien el hueco
-hacer imprimación de los agujeros y base de la ranura con resina
-rellenar éstos con mortero de resina epoxy
Figuras 6. 1 Sección transversal de una reparación con fisura cocida.
Figuras 6. 2 Planta de fisuras cocidas
-hacer penetrar barras de 20mm de diámetro, en forma de grapa sobre el lecho de mortero de
resina. Una vez que se sostengan adecuadamente rellenar con el propio mortero de resina u
hormigón fino hasta la superficie del pavimento. Llevar el cocido 1,0-1,5m más allá del fin
visible de la grieta.
-serrar una ranura de sellado a lo largo de línea de fisura y sellar ésta.
-si se reparó con mortero abrir al tráfico en dos o tres días según condiciones.
En caso de que exista apoyo irregular de la losa éste debe remediarse mediante recalce para
evitar futuros deterioros. Una opción cuando se está frente a esta causa y aparecen grietas
120
severas es el de demoler la losa y reconstruir la otra sobre una superficie ya nivelada
apropiadamente.
Grietas de esquina.
Debe chequearse si existen vacíos debajo de la losa, si así fuera debe calzarse la misma.
Además, ésta puede repararse en todo su espesor en una superficie a reparar marcada por un
rectángulo, que llegue al menos 300mm más allá de las grietas. Al mismo tiempo deben
colocarse pasadores en las juntas transversales si su ausencia pudo provocar el agrietamiento.
Si el agrietamiento resulta como producto del ángulo agudo que puede formar la losa, lo que
hace que las tensiones sean más elevadas, entonces una solución es el cocido de las grietas. Para
ello se recomienda serrar en toda la profundidad para retirar todo el hormigón que contiene la
fisura, se hacen perforaciones en las caras verticales de la losa de unos 200mm de profundidad,
separadas 500mm unas de otras, para introducir en ellas barras de acero corrugado de 20mm de
diámetro, que pueden adherirse a la losa mediante el uso de mortero de resina y luego se funde
el pedazo de losa ausente, tomando el cuidado de formar la ranura de sellado entre ambos
cuerpos, la vieja y la nueva losa. Esta, por ser pequeña, recibirá menos tensiones que la original.
(Figura 6.3)
Otra alternativa de reparación es la de reemplazar la losa.
Figuras 6. 3 Reparación de fisura en losa con ángulo agudo.
Otras grietas lineales.
Como las que se registran en combinación con elementos presentes en la vía (registros
tragantes); si son severas, se recomienda reconstruir la losa tomando el cuidado de separa de
ella' por un elemento de formación de junta longitudinal (sellada), las tapas de registros con su
propio' entorno de hormigón armado.
Si son leves no se precisa hacer nada, solo seguir su evolución. Si son medianas se pueden
cocer.
6.6.3-Losas Con Balanceo Y Losas Asentadas.
El balanceo de las losas suele presentarse cuando se construyen sobre una subbase no
estabilizada y sin pasadores. Esto puede dar lugar al llamado efecto de "bombeo", que ocasiona
desplazamiento hacia arriba de material de la subbase y a una acentuada incomodidad en la
circulación, pues la losa defectuosa se inclinará hacia abajo cuando pasa sobre ella un vehículo,
retornando hacia arriba al pasar las ruedas hacia la otra losa contigua. Si este problema no se
resuelve a tiempo el soporte se torna cada vez más irregular, la losa puede llegar también a
oscilar y en definitiva se fractura. Los vacíos debajo de la losa que originan este problema
121
pueden detectarse mediante el uso del deflectómetro de impacto y por la aparición de fallos
asociados: escalonamiento, bombeo y rotura de esquina.
El asiento en losas de hormigón hidráulico, que también tiene efectos desagradables en la
rodadura de los vehículos, se produce generalmente por la consolidación de la explanada. Al
ocasionarse asientos diferenciales por esta causa las losas afectadas llegan a agrietarse.
Al reparar estos fallos debe tenerse muy en cuenta el drenaje, la susceptibilidad de la capa de
base y la transmisión de cargas en las juntas. Por eso cabe una o la combinación de las siguientes
variantes:
-colocación de un drenaje eficaz
-levantamiento de las losas y estabilización de la base, rellenando las cavidades necesarias con
hormigón o lechada dependiendo del tamaño del hueco.
-inyección de mortero a presión (puede ser también en vacío) para rellenar huecos, aunque esto
no podrá prevenir ulteriores movimientos del soporte.
Otra variante es el recalzado de la losa, sea inyectando en toda su área o sólo en los lugares
donde se detecten problemas. En este caso habrá que hacer perforaciones a la losa separadas
0,60 a 1,20m de las juntas y espaciadas a 1,80-3,60 m entre sí, de acuerdo a las condiciones. La
inyección de lechada se ejecuta hasta el momento en que el material sale a la superficie por la
junta o grietas adyacentes cuidando de detener la inyección instantes antes de que comience a
levantarse la losa. Esta operación debe encargarse a personas con mucha experiencia.
- finalmente, debe restablecerse la transferencia de carga entre losas y aplicar sello a la junta.
El recalzado de la losa debe verse como una medida preventiva, que es como resulta de mayor
efectividad.
6.6.4-Reparación De Juntas
Juntas desconchadas.
Si el desconchado es superficial y no ha avanzado hacia el interior de la losa, es posible tal vez
repararlo serrando a lo largo de una línea exterior al límite del desconchado, lo que da lugar a
una junta más ancha.
En caso de no poder ejecutarse de esta manera la reparación, porque se originaría una ranura de
sellado demasiado ancha, o por ser corta la longitud de desconchado, entonces la arista puede
conformarse de la manera siguiente:
-revisar el hormigón próximo a la junta golpeando (percutiendo) la superficie con una barra de
acero, marcando el área a reparar unos 100 mm más allá de las zonas huecas, y en cualquier
caso, 150 mm a partir de la junta si se pretende una reparación con producto de cemento ó 100
mm si con resinas
-realizar un corte tan profundo como el más profundo de los desconchados, formando una base
plana. Esto puede hacerse de la misma forma ya descrita en el caso de capas de sellado.
-quitar el material que sella la junta y la cinta inferior si la hubiera. -eliminar el hormigón
defectuoso picando con martillo neumático. Dejar el fondo nivelado y horizontal.
122
-Instalar tira de material para la formación de junta (no utilizar madera no tratada si se va a
emplear material que contenga cemento) de manera que alcance mayor profundidad que el
fondo del área recodada, para asegurar que el material de reparación no haga puente sobre la
junta
- -limpiar bien el hueco y humedecerlo
- -aplicar lechada adherente de cemento
- -colocar el material. Las mismas mezclas de cemento Portland recomendadas para el
caso de capas de sellado son adecuadas para estas reparaciones excepto si se quiere una
pronta apertura al tráfico.
- compactar por vibración atendiendo principalmente bordes y esquinas. -retirar material
en exceso y dar textura
- -aplicar curado
- -retirar encofradillo colocado para formar la hendidura o serrar la junta si fuera el caso.
Finalmente sellarla.
Cuando los dos lados de la junta se desconchan pueden repararse ambos al mismo tiempo. Si
el desconchado es profundo, con lo que alcanza una profundidad por debajo del sellado., y
usualmente una forma de D observado en planta, puede entonces ser corregido por una
reparación en profundidad de la losa
Reparación en profundidad
Implica la reparación de la losa en todo su espesor. Se utiliza para reparar toda una variedad de
deterioros que mayormente ocurren en las proximidades de las juntas y grietas, como juntas
desconchadas en profundidad. roturas de esquina y grietas tipo D. Esta operación se aplica
también para reparar una grieta transversal grande, corregir una falta de solape en armadura de
una losa armada, o cuando la losa se rompe a propósito para excavar una zanja de servicio. Dos
cuestiones importantes a observar cuando se aplica este procedimiento son: la zona por
reemplazar debe aislarse completamente del resto del pavimento antes de comenzar a retirarla
y asegurar una transmisión de cargas adecuada cuando la zona a reemplazar queda delimitada
por una o más juntas de contracción, y, en los demás casos, tomar las medidas para que exista
una unión monolítica entre el hormigón de reemplazo y el pavimento antiguo no afectado.
Al ejecutar este tipo de trabajo en la zona adyacente a una junta o grieta, que es lo más común,
debe tenerse el cuidado de restablecer la transferencia de cargas a través de la misma. El
deterioro que causan las grietas reflejadas en la capa asfáltica, que en los pavimentos mixtos
aparece colocada sobre losa de concreto, puede repararse igualmente mediante esta técnica, si
el mismo lo amerita. En este tipo de trabajo se recomienda colocar algún elemento (como
rejillas plásticas) entre la subbase y la cara inferior de la nueva parte de la losa, a manera de
disminuir la fricción de contacto que actuarían desfavorablemente sobre la losa debilitada al
producirse los movimientos por cambios térmicos.
Juntas con desconchado profundo
Se elimina el hormigón a ambos lados de la junta y se reconstruye la misma, siguiendo los pasos
siguientes:
1. Efectuar corte con sierra de 25-30mm de profundidad, a un metro de la junta y paralelo a ella
2. Romper con martillo neumático el hormigón existente entre la junta y el corte, con el cuidado
de que formen caras verticales bajo los cortes serrados. Si hubieran barras de refuerzo deben
doblarse éstas para poder continuar fracturando el material de la par-te inferior de la losa. Si
fuera hormigón masivo es preferible tomar medidas para levantar el pedazo completo en lugar
de demoler.
123
3. Se retira el hormigón demolido y se limpia bien la subbase, procurando no quede material
suelto alguno.
4. Se monta ahora un nuevo aparato de unión de junta, del mismo tipo que el original con el
mismo estimado de contracción y dilatación. Los pasadores deben estar alineados sostenidos y
engrasados correctamente. La junta se alineará con la del carril adyacente si es que solo se
estuviera reparando un carril.
5. La losase reconstruye desde abajo, después de colocar la rejilla deslizante sobre la Se
subbase, hasta el nivel de las barras (si fuese reforzada) compactando debidamente. dobla la
armadura hasta su posición original, se completa el l relleno con hormigón, se vibra, se le da la
debida terminación, comprendido en ello el curado.
6. Sellar antes de abrir al tráfico.
Si fuera necesario hacer una reparación profunda para cambiar pasadores entonces se efectúa a
un lado de la losa, se fractura y retira todo el hormigón hasta la subbase, se efectúan las
perforaciones a mitad de la profundidad de la losa para que reciban los pasadores, apartadas en
lo posible de las ya existentes para los pasadores originales. Mediante soplado se limpian los
agujeros, se rellenan parcialmente con mortero de resina epoxy y se introducen los pasadores,
que deben sostenerse correctamente hasta que fragüe el modero. Luego se extiende la losa con
la aplicación del hormigón adecuado.
Si se precisara colocar barras de cocido en las juntas longitudinales o en una junta transversal
de construcción puede procederse de manera similar a la explicada para implantar los pasadores.
Los diámetros y profundidad horizontal de las perforaciones tendrán dimensiones acordes a la
de los pasadores y barras de unión respectivamente.
Cuando se construyen alguna zanja que atraviese transversalmente a una losa no armada, para
colocar en ella alguna instalación, lo más aconsejable es reconstruir ésta. Si atraviesa por una
junta habrá que reconstruir las dos losas que la conforman, pero si la losa está armada puede
emplearse la reparación en profundidad, cuidando mucho de no dañar el acero de refuerzo. En
este caso, si la zanja pasara a una distancia prudencial de la junta transversal, el ancho a demoler
se extiende unos 300mm mas allá de los extremos de la zanja y, una vez retirados los escombros,
con las barras de refuerzo completamente descubiertas en la zona afectada, se cortan éstas según
la línea que determina el eje de la zanja. Se doblan, para que den acceso a la excavación de la
zanja. Una vez concluidas las operaciones en la zanja y rellenada ésta, se repone la subbase, se
coloca la rejilla deslizante y el encofrado que corresponda, se vierte el hormigón que conforma
el fondo de la reparación compactándolo con vibrador de aguja, se llevan las barras de la
armadura a su posición original, se le superpone a la misma una malla sujeta con alambre y se
vierte el resto del hormigón hasta nivel de la rasante, compactándolo con vibrador, dándole la
terminación adecuada y el correspondiente curado.
Cuando la zanja afecta a la losa mayormente en su longitud el daño es mayor. En ese caso, si la
losa fuera no reforzada parece recomendable su demolición para luego, una vez concluida la
zanja, reponerla. Si fuera reforzada debe cuidarse de no dañar el acero. Puede ser necesario la,
reconstrucción de juntas.
6.6.4-Sellantes Y Cuidados A Tener En El Sellado De Juntas Y Grietas.
Sellantes. Puede decirse que hay dos grupos de sellantes: los preformados y los de aplicación.
Los preformados tienen esencialmente una forma de tubo y están confeccionados con materiales
elásticos. Para asegurar su eficacia es necesario que la ranura de la junta donde se vaya a aplicar
tenga un ancho uniforme en toda su extensión, lo que es difícil de garantizar para el momento
en que debe colocarse el sellante.
124
Dentro de los sellantes llamados de aplicación están los que deben ser calentados antes de
utilizarse y los que pueden aplicarse a temperatura ambiente. Estos últimos generalmente
envasados en paquetes de dos o tres componentes que son mezclados y aplicados y fraguan por
alguna reacción química. El comportamiento de los sellantes de aplicación " en frío" depende
del diseño de la junta y de la correcta aplicación del sellante. Son utilizados con preferencia en
reparaciones locales pues no requieren de equipamiento especializado para la preparación y
empleo.
Los sellantes de aplicación en caliente se presentan en dos formas básicas: PVC y betún-caucho.
También se emplean otros betunes y emulsiones formando mezclas con material fino, con algún
polímero añadido. Para evitar la degradación de este tipo de sellante deben seguirse fielmente
las instrucciones que da el fabricante para su calentamiento y medidas para la aplicación.
Cuidados a tener.
La acción de sellado debe garantizar una adherencia duradera del material del sello por lo que
el encargado de llevar a cabo la operación debe cuidar que:
- -la ranura a sellar esté convenientemente delimitada y limpia, empleando las
herramientas adecuadas. Evitar el uso de solventes para remover algún sello anterior
- Salvo que las instrucciones del fabricante de un determinado producto indiquen otra
cosa. cuando se utilice un imprimante en base a emulsiones asfálticas, las juntas y grietas
deberán encontrarse perfectamente secas antes de comenzar el sellado.
- -Sólo se podrá proceder a sellar cuando la temperatura ambiental sea superior a 5o C e
inferior a 30°C
- -imprimar la cavidad si fuera lo especificado de acuerdo al material de sello a utilizar.
- -colocar cinta en la base de la ranura de la junta (llamada también lámina de respaldo)
para evitar adherencia del material de sellado al mismo.
- -el material de sellado debe rellenar la hendidura hasta 4-5mm por debajo de la
superficie del pavimento para no ser afectado por el tráfico.
- -la preparación del sellante se efectuará con los equipos adecuados, al igual que su
vertimiento. que deberá hacerse de forma continua y uniforme y a la temperatura
adecuada. Debe analizarse bien la causa que ha motivado el deterioro del ligante para
acometer las acciones que garanticen la durabilidad del nuevo sellado.
6.6.5-Caso De Los Pavimentos Continuamente Reforzados.
Estos son los pavimentos sin juntas que han sido sobre todo empleados en Norteamérica desde
la década del 80, pero aún no tienen un uso generalizado en otros países, por esa razón no se
ofrecen mayores detalles. El deterioro que tiende a aparecer es el de rotura (pounch-out)
6.6.6-Trabajos Para Restituir Características Superficiales Importantes
(a). -Irregularidades.
Como resultado de una deficiente construcción pueden presentarse irregularidades en la
superficie de las losas de hormigón. El problema puede ser una zona alta localizado, un resalto
o una depresión. Las depresiones pueden corregirse mediante una capa delgada adherente, como
la capa de sellado, que se explicó anteriormente.
Los resaltos, que son los lomos o escalonamiento de juntas, se pudieran eliminar utilizando
aparatos específicos para ello, dependiendo su modo de operación de si el defecto es por
escalonamiento o no. Las prominencias pequeñas se eliminan mediante un cuidadoso fresado.
125
(b) -Textura superficial
En el hormigón nuevo la textura superficial se alcanza arrastrando un rastrillo de puntas
metálicas a través de la losa o por un cepillado transversal. Ahora bien, para pavimentos ya en
uso la regeneración de la textura se viene realizando por dos vías: actuando sobre la superficie
pulimentada mediante métodos mecánicos o químicos; o aplicando un tratamiento bituminoso,
a base de ligantes modificados y áridos de alta calidad. Dentro del primer grupo se hallan las
técnicas de ranurado transversal, efectuado con máquinas especiales de serrado, que logran
ranuras de unos 3 mm de ancho y 4 mm de profundidad, espaciadas aleatoriamente entre 30-50
mm, para procurar la menor afectación posible por ruido. Hay países que han experimentado
con la proyección de chorros de pequeñas bolas de acero sobre la superficie (granallas),
eliminando, mediante vacío, los deshechos generados y recuperando las bolas.
En el caso de la aplicación de una capa superficial de material asfáltico sobre la losa de
hormigón se presentan los problemas de la reflexión de grietas, los que tratan de evitarse te e
empleo de un material bituminoso de alta calidad, el que debe ser muy flexible y a la vez
resistente.
En el tema relacionado con refuerzos de pavimento se tratará este asunto.
6.7-JERARQUÍA DE LOS TRABAJOS DE CONSERVACIÓN EN
PAVIMENTOS DE CONCRETO
Los trabajos de conservación acostumbran a jerarquizarse cuando se trabajan los sistemas de
gestión de mantenimiento. De esta forma tienen la mayor jerarquía los trabajos más abarcadores
complejos que, por lo general, son capaces de resolver tanto los problemas superficiales como
estructurales.
Esta clasificación u orden de los trabajos de rehabilitación y mantenimiento tienen también un
fin práctico, pues en las asignaciones automáticas de trabajos a ejecutar que hacen los modelos
computarizados del sistema debe existir un orden para asignar uno u otro trabajo cuando ambos
resuelven un mismo problema en el pavimento, aun existiendo determinadas restricciones para
la solución. Un ejemplo de esta jerarquización para los pavimentos de hormigón se ofrece en la
tabla (3.3).
Por otra parte, los sistemas de gestión para la conservación de pavimentos consideran solo los
deterioros más definitorios, aquellos que determinan la servicialidad de la carretera y su estado
estructural. El HDM 4 por ejemplo, considera sólo los deterioros siguientes, según el tipo de
pavimento de concreto:
A)-Pavimento con o sin refuerzo, con junta y pasadores: fisuración transversal, desconchado de
las juntas, resaltos
B)- Pavimentos continuamente reforzados: Fallos de rotura
Tablas 6. 3 Jerarquía de los trabajos de mantenimiento aplicables a calzadas de pavimento de hormigón del tipo JP
Tipo de trabajo Actividad/operación de trabajo Jerarquía Costo unitario
Reconstrucción Reconstrucción del pavimento 1 Por m2
Rehabilitación
Refuerzo no adherente 2 Por m2
Refuerzo adherente 3 Por m2
Restauración
Remplazo de losa 4 Por m2
Reparación losa en toda
profundidad
5 Por m (longitud de
junta)
126
Fresado o surcado en la
superficie"
6 Por m2
Tratamiento
preventivo
Recalce de losas 7 Por m3
Recolocación o reajuste
pasadores*
8 Por m (longitud de
junta)
Recolocación o reajuste de
contén integral*
8 Por km
Reparación del drenaje
longitudinal*
8 Por km
Sellado de juntas y grietas
8 Por m (longitud de
junta)
6.8- TRABAJOS EN VÍAS NO PAVIMENTADAS.
Para este tipo de vía resulta muy necesaria una niveladora, si es autopropulsada
(motoniveladora) pues mejor. Además se acostumbra a utilizar camiones pipa, rodillos, algún
tractor como remolque, si fuera preciso, bomba de agua, si el camión no la lleva. Puede
utilizarse una plantilla, hecha de madera, como abajo se muestra, que se lleva con la
motoniveladora para comprobar la pendiente transversal.
Figuras 6. 4 Pendientes traversales
El número y tipo de equipos a utilizar dependerá de las condiciones de la carretera, condiciones
de humedad, necesidad de compactación, requisitos de organización y parque disponible.
Se acude al empleo de la niveladora para corregir los defectos de superficie apuntados para las
vías no pavimentadas, incluyendo áreas donde se presenten un grán número de baches, aunque
deben repararse primero, antes de su empleo, los baches grandes o depresiones aisladas y
drenarse las áreas de estancamiento de agua.
En la reconstrucción de la superficie con la niveladora se debe escarificar, para cortar por su
base todo defecto visible en la superficie y soltar el material para incorporarlo a la conformación
de la nueva sección.
La niveladora debe trabajar en pasadas de unos 200 m de longitud. Se deben realizar un número
par de pasadas para evitar una zona plana en la cima de la carretera. El objetivo debe ser
materializar una cima correcta de la sección transversal de la carretera, con una pendiente
transversal suficiente (6 a7 cm por cada metro antes de la compactación, que queda en unos 4
a 6 cm/m después de la compactación). Si la pendiente transversal es insuficiente el agua no
drenará con facilidad y la carretera se deteriorará rápidamente. Esto es muy importante, sobre
todo cuando hay pendiente longitudinal que induce al agua de lluvia a correr a lo largo de la
carretera y a formar surcos de erosión.
127
El camión pipa debe rociar, si lo requiere, el cordón (depósito de material arrastrado por la
cuchilla de la niveladora) producto del material cortado por el fondo de la irregularidad visible,
el cual se reparte luego transversalmente por la propia niveladora para dar la pendiente correcta.
Puede ser necesaria una segunda aplicación de agua para obtener la humedad requerida de
compactación. Los medios de compactación deben seguir muy cerca a la niveladora en los
tramos donde ésta ha concluido. Ocho es un número práctico de pasadas, para conseguir una
compactación completa, trabajando el rodillo hacia el centro de la carretera. Se debe comprobar
la pendiente transversal con la plantilla confeccionada
Otro trabajo para el que se usa la niveladora es para la conservación de cunetas en forma de V
y de solera (fondo) plana ancha. Para ello se hace una primera pasada que limpia el talud interior
(del lado de la carretera) y tira el cordón de material al fondo de la cuneta. Si la cuneta tiene
fondo plano y ancho la segunda pasada limpia este fondo, La siguiente pasada limpia el talud
exterior y retira el material a la parte alta de la cuneta. Con una tercera pasada se retira este
material del borde da la cuneta para evitar que vuelva a ella como arrastre. Para los caminos no
pavimentados se recomiendan profundidades de cuneta superior a los 60 cm. Los desagües de
cuneta deben construirse y mantenerse con niveladora. Estarán más próximos entre sí cuanto
mayor sea la pendiente de la carretera. La descarga del agua debe ser pequeña y frecuente para
evitar erosión.
El alisado superficial puede hacerse también con niveladora, El objeto de esta operación es
quitar los deterioros menores de la superficie de la carretera y recoger el material suelto para
luego retirarlo. Esto lo puede hacer de dos formas distintas: repartir el material desde el centro
de la vía hacia los bordes o desde un lado de la carretera hasta el borde opuesto. Para propiciar
la salida del agua de la carretera, es necesario interrumpir, con aberturas cada 10 m, el cordón
de material que se vaya depositando en el borde de la carretera. Esta operación de alisado no
requiere compactación pues solo se ha retirado el material suelto de la vía. El material
depositado en el borde será luego sacado de la carretera con carretillas o camión.
La actividad de bacheo se utiliza para reparar: baches, roderas, reblandecimientos y surcos por
erosión.
Se puede utilizar el bacheo, en lugar de acometer la reconstrucción con niveladora, en superficie
de material granular ligada con elementos finos o de gravas con elementos gruesos. Para la
operación de bacheo se debe:
-eliminar el material suelto y el agua de la superficie a reparar.
-recortar el bache de manera que sus paredes queden verticales y lleguen al material sano
-comprobar la humedad del material a emplear para la reparación. Si está suficientemente como
para permanecer junto al apretarlo con la mano, es admisible su empleo. Si el material suelta
agua está demasiado húmedo y no se debe usar.
-si el material está seco, añadirle agua y también al área a bachear.
-rellenar el hueco con capas sucesivas de unos 10cm, cada una de las cuales se irán compactando
debidamente con rodillo o pisón de mano.
Otra operación que a veces resulta necesario hacer en una carretera no pavimentada es la recarga
de material en su superficie. Esto se debe a que el material de superficie de una carretera sin
pavimento se desgasta o se mueve por la acción del tráfico, se erosiona por la lluvia y lo
desplaza el viento, pudiendo llegar a quedar la explanada como superficie de rodadura Luego,
su necesidad aparece, particularmente, cuando se forman roderas y depresiones severas. Para
hacer la recarga con un nuevo material es necesario considerar:
128
-hacer antes todas las reparaciones de pendiente transversal y del drenaje.
-delimitar con precisión la extensión del trabajo; si la recarga se hará en capa continua sobre la
superficie existente o se limita a tramos cortos con deterioros importantes. El espesor del
recargo anda por los 15 cm.
-tomar las medidas para la extracción del material de cantera y realizar los ensayos para su
aprobación.
-comprobar estado técnico del parque de equipos disponible, existencia de señales, medios de
protección, etc.
-el cumplimiento de las normativas de ejecución de este tipo de obra en cuanto a preparación
de la superficie, organización del movimiento de equipos y control de la calidad.
Tablas 6 Sinopsis de algunos trabajos, en caso de deterioros localizados, que se recomiendan para pavimentos asfálticos.
DESPERFECTOS FRESADO O
CEPILLADO REPARACIONE
S PARCIALES RELIAD
O TRTAMIENTO
SUPERFICIAL CAPAS
DELGADAS Bultos X XX O
Ondulaciones XX X O XX
Tela Ondularía XX XX
Depresiones XX O O
Ceformacíones O XX XX
Resaltos X O O XX
Piel de Cocodrilo X O XX XX
Agrietamiento de malla gruesa X X X XX
Fisuras paralelas en el eje O XX O O
Fisuras en las huellas de las
ruedas
O X X X
Fisuras al borde O X X O
Fisures en diente de sierra O X O X
Fisuras de retracción X O O X
Fisuras por reflexión O X O X
Fisuras parabólicas O O O
Huellas O X O X X
Perdida de árido superficial O X XX
Disgregación X O XX XX
Exudación X O X
Baches XX O X
Charcos X
Humedades O O O
0 Técnicas Poco Corriente
X Técnica utilizada en cierta categoría de carretera.
XX Técnica de uso general.
129
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